主流物理界对暗物质研究的现状

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暗物质研究中的问题与挑战

暗物质研究中的问题与挑战

暗物质研究中的问题与挑战近几十年来,暗物质一直是天文学和物理学领域中的一个热门话题。

然而,尽管科学家们对暗物质的存在有一致的观点,但迄今为止,我们对它的性质和组成仍知之甚少。

暗物质的研究既带来了许多新的发现和突破,同时也迎来了一系列的问题和挑战。

首先,暗物质的存在尚未被直接观测到。

科学家们只能通过观测宇宙中物质的运动或者间接观测到其影响来推测其存在。

其中最常见的方法是通过测量星系旋转曲线来推断暗物质的存在。

然而,即使在这种情况下,仍然存在着一些令人困惑的现象。

例如,有些星系旋转曲线的速度分布表明暗物质的分布不均匀,而且还存在一些与暗物质无法解释的异常现象。

因此,寻找更加直接的观测证据成为了暗物质研究的一个关键问题。

其次,暗物质的性质和组成仍然是一个谜。

暗物质到底是由什么构成的?是由一种新的基本粒子组成,还是由已知粒子的某种组合形成的?这些问题至今仍未得到确切的答案。

物理学家们提出了各种假设来解释暗物质的性质,其中最被广泛认可的是冷暗物质假说,即认为暗物质是一种几乎不与其他物质相互作用的粒子。

然而,这一假说仍然需要更多的观测数据和实验证据的支持。

另一个暗物质研究的挑战是暗物质与普通物质之间的相互作用。

尽管暗物质与普通物质在引力上存在相互作用,但暗物质之间的相互作用却非常弱。

这使得研究暗物质变得异常困难,因为科学家们无法直接观测到暗物质的相互作用过程。

如何通过精确的实验设计和推断方法来间接观测到暗物质之间的相互作用,是一个具有挑战性的问题。

此外,暗物质研究还涉及到一系列与相关领域的交叉问题。

例如,暗物质与宇宙演化、星系形成等问题密切相关。

暗物质对于宇宙结构和形成的影响无法忽视,因此,深入研究暗物质不仅仅是理论物理学家的任务,还需要与天文学家和宇宙学家的合作。

这种跨学科的合作有助于更加全面地理解宇宙的演化和暗物质的性质。

虽然暗物质研究面临着许多问题和挑战,但是人类科学家对于解开这个谜团的渴望和努力从未停止。

寻找暗物质的最新实验进展

寻找暗物质的最新实验进展

寻找暗物质的最新实验进展暗物质是宇宙中一种假设性的物质,它不与电磁力相互作用,因此无法被普通的望远镜直接观察到。

然而,研究人员通过引力效应与其他间接证据推测了它的存在。

至今,暗物质仍然是现代物理学和宇宙学中最为重要且未解的谜题之一。

近年来,科学界在寻找暗物质方面开展了许多实验,以下是一些重要的进展。

暗物质的概念及其重要性在开始探讨具体的实验进展之前,有必要简要回顾一下暗物质的概念。

根据宇宙学模型,宇宙中的可见物质仅占总质量的约5%,而暗物质则占据了大约27%,还有68%的能量以暗能量的形式存在。

由于暗物质不发光或吸收光线,科学家们只能通过它对可见物质、辐射及宇宙结构形成的引力影响来推测其存在。

研究暗物质不仅可以帮助我们理解宇宙的组成和演化,更有助于解答一系列重大科学问题,如重力、粒子物理等领域中的基本原理。

近年来重要实验回顾1. LUX-ZEPLIN实验LZ探测器设计上占地数十米,由数千千克液态氙组成,能够通过闪烁光信号和电离信号捕捉到可能与暗物质粒子发生碰撞时所产生的微弱信号。

根据预测,LZ将在未来几年内产生比之前更为精确的结果,为我们寻找低质量的暗物质粒子提供新的机会。

2. XENONnT实验XENONnT是另一项采用液态氙技术的大型实验,由意大利、美国等多个国家的科研团队共同参与,其主要目标也是直接探测暗物质。

XENONnT于2020年正式启动,是XENON100项目的继任者,具有更高的灵敏度,通过增强的探测器技术,预计可以探测到相较之前数量级更低的暗物质信号。

此实验正在意大利Gran Sasso国家实验室进行,通过深入地下实验室,以屏蔽宇宙射线背景噪音,力求能够提升对潜在暗物质粒子的检测效率。

研究者们希望,在未来几年里能够确认或者排除某些类型的新兴理论,为我们提供更为详尽的信息。

3. PandaX实验PandaX(“Panda X-1”)是由中国科学院高能物理研究所主办的一项国际合作项目,其重点关注利用液态氙作为探测介质来探测暗物质粒子。

2024年的黑暗物质

2024年的黑暗物质

对撞机实验结果
LHC实验
大型强子对撞机(LHC)在寻找新的基本粒 子和探索新物理方面取得了重要进展。通过 对撞机产生的大量数据进行详细分析,实验 结果表明标准模型在描述已知粒子的相互作 用方面非常成功,但没有发现与黑暗物质直 接相关的新粒子或新现象。
未来对撞机计划
为了更深入地探索黑暗物质的本质,未来的 对撞机计划将继续提高能量和探测精度。例 如,未来环形对撞机(FCC)和超级质子对 撞机(SPPC)等计划将有望为我们揭示更 多关于黑暗物质的秘密。
实验探测挑战
尽管有多个实验正在尝试直接探测黑暗物质粒子,但到目 前为止尚未取得突破性成果。未来需要继续改进实验技术 和方法,提高探测灵敏度。
多学科交叉合作
研究黑暗物质需要天文学、宇宙学、粒子物理学等多学科 的交叉合作,共同推动这一领域的研究进展。
02
黑暗物质探测技术
直接探测法
地下实验室
在地下深处建立实验室,以最大 程度减少宇宙射线和其他背景辐 射的干扰,提高探测器的灵敏度
其他理论模型及预测
其他理论模型
除了超对称模型外,还有其他一些理论模型试图解释暗物质的存在,如小质量暗物质模型、自相互作用暗物质模 型等。
理论预测
这些理论模型预测了暗物质的一些性质,如质量、自相互作用强度、与普通物质的相互作用方式等。这些预测为 实验探测暗物质提供了理论指导。
05
实验结果与数据分析
2024年的黑暗物质
汇报人:XX
2024-01-12
• 引言 • 黑暗物质探测技术 • 宇宙学观测与验证 • 粒子物理模型与理论预测 • 实验结果与数据分析 • 未来展望与挑战
01
引言
黑暗物质定义与性质
不可见性

黑暗物质的研究现状与理论分析

黑暗物质的研究现状与理论分析

黑暗物质的研究现状与理论分析宇宙中存在着许多神秘的现象,其中最备受关注的就是黑暗物质。

黑暗物质是一种无法观测到的物质,但它却对宇宙的演化有着至关重要的影响。

本文将对黑暗物质的研究现状与理论分析进行探讨。

一、黑暗物质的研究现状黑暗物质可以通过它对其他物质产生的引力相互作用来间接观测到。

近年来,随着天文学技术的不断进步,对黑暗物质的研究取得了许多重要进展。

1. 星系旋转曲线的研究星系旋转曲线是指星系内恒星的运动轨迹。

根据牛顿万有引力定律,星系内的恒星应该随着距离中心越来越远而速度减小,然而观测结果表明,恒星的速度却没有减小。

为了解释这一现象,科学家提出了黑暗物质的假设。

通过对不同星系的旋转曲线的测量分析,黑暗物质的密度分布和分布范围等信息可以得到相对准确的估计。

2. 宇宙微波背景辐射的研究宇宙微波背景辐射是指宇宙中存在的辐射,它是大爆炸的余热。

在对宇宙微波背景辐射的测量中,发现了微小的涨落,这说明了宇宙初始的密度不应该是全宇宙处处均匀的。

这与普遍存在的黑暗物质有关。

通过对涨落的分析,科学家可以推算出黑暗物质存在的分布情况和密度。

3. 引力透镜效应的研究引力透镜效应是指光线在穿过质量分布不均匀的物质时,会产生弯曲的现象。

根据质量分布的不同,弯曲的程度也不同,这使得科学家可以通过引力透镜效应的研究来推算质量分布。

在这种研究中,科学家使用了大量的观测数据和计算模拟技术,得到了黑暗物质的分布情况和浓度。

二、黑暗物质的理论分析虽然存在着丰富的观测数据,但关于黑暗物质的组成和性质等方面的细节却仍然存在许多猜测和争议。

目前,关于黑暗物质的理论研究主要集中在以下几个方面:1. 粒子物理学理论根据粒子物理学理论,黑暗物质可能是由一种新的基本粒子组成的。

这种粒子不和普通物质相互作用,因此难以被观测到。

根据现有的粒子物理学理论,最有可能的黑暗物质候选者是超对称粒子和中微子。

2. 暗物质的天文学特征暗物质通过引力相互作用影响着宇宙中的其他物质,这使得科学家可以通过暗物质产生的宏观影响来研究其性质。

物理学中的暗物质和暗能量的理论研究

物理学中的暗物质和暗能量的理论研究

物理学中的暗物质和暗能量的理论研究暗物质和暗能量是物理学中的两个重要概念。

它们并不是我们日常生活中所熟悉的物质和能量,因为它们无法被直接观测到。

然而,它们对于解释宇宙的演化和结构起着至关重要的作用。

本文将介绍暗物质和暗能量的理论研究的现状和未来方向。

一、暗物质我们知道,物质在引力作用下会相互吸引,从而形成各种天体。

不过,天体之间的引力作用是不够的,宇宙中应该还有不少物质存在,但它无法被直接观测到。

这种不存在于日常生活中的物质就被称为暗物质。

那么,暗物质究竟是什么?目前物理学家们还不能给出准确的答案。

但是,研究表明,暗物质可能是一种新的粒子,它们不参与强力和电磁相互作用,只参与弱相互作用和引力相互作用,因此难以被探测到。

目前,科学家们正在进行暗物质的探测研究。

最传统的方法是观测宇宙学的现象,比如宇宙微波背景辐射和宇宙射线等。

这些观测可以揭示宇宙大尺度的结构和成分。

此外,一些实验设备也被用来探测暗物质。

例如,世界上最大的实验设备之一,欧洲核子中心的大型强子对撞机(LHC),正在进行探测暗物质的实验。

未来,随着技术的发展,我们有望更好地理解并探测到暗物质的本质。

对于暗物质的研究,将有助于我们更加深入地理解宇宙的结构和演化。

二、暗能量暗能量是另一个物理学中的重要概念。

它是用来解释宇宙膨胀加速的原因。

我们知道,以前人们认为宇宙的膨胀速度在不断减缓,而现在的研究表明,宇宙的膨胀速度在不断加速,这被称为宇宙加速膨胀现象。

暗能量就是解释这种现象的一种理论概念。

暗能量是负压力的一种形式,其特点是,越来越快的扩张会不断增加宇宙中的暗能量。

由于暗能量具有反重力作用,因此它会推动宇宙的膨胀速度不断加速。

但是,即使到目前为止,科学家对暗能量的了解仍然十分有限。

暗能量的本质和它如何影响宇宙的膨胀仍然是一个未解之谜。

三、未来展望随着技术的进步和研究的深入,未来有望更好地了解暗物质和暗能量的本质。

一些新技术和实验设备的发展,如欧洲空间局规划的“暗能量普查卫星”等,将可以提供更加精确的数据,从而推动我们对暗物质和暗能量的理解。

宇宙黑暗物质的研究现状和挑战

宇宙黑暗物质的研究现状和挑战

宇宙黑暗物质的研究现状和挑战宇宙黑暗物质一直是天文学中的谜题之一,它没有明亮的发射光束,也不会跟其他物质发生化学反应。

然而,其存在却能够被观测暗示出来,以及能够推断出对宇宙结构演化的巨大影响。

了解宇宙黑暗物质的性质,重要性不言而喻。

那么黑暗物质研究现状和所面临的挑战是什么?宇宙黑暗物质的发现宇宙黑暗物质的概念可以追溯到20世纪30年代,当时天文学家们通过观察星系,发现它们的速度远高于星系内重力所能支撑的速度。

根据牛顿的引力定律,星系应当因为相互之间的引力而缓慢靠拢,但是天文学家们发现远处的星系速度不降反升,并且越来越偏离引力的预测值。

这一发现促使天文学家们重新审视宇宙的物质组成,进而提出了宇宙黑暗物质的概念。

1960年代起,天文学家们开始探索宇宙黑暗物质的性质。

他们主要使用的一种方法是通过测量物体自转速率的方式,来估算星系内的物质量。

这种方法被称为动力学方法。

然而,由于天文学家能够测量的物体速度和距离都存在误差,因此黑暗物质的质量估算也存在误差。

在过去几十年的努力下,观测和实验数据已经积累到足以构建一个更为准确的宇宙模型。

黑暗物质研究现状现在,我们知道大约85%的宇宙质量是由黑暗物质组成。

当然,我们对黑暗物质的了解很少,至少了解不及正常的物质。

我们知道它几乎不发光、不吸收电磁波、不产生化学反应,只有通过其引力作用对周围物质的贡献才能间接探测。

因此,我们现在只能估算它的存在,通过观测其引力对周围物体的影响来确定其性质。

在当前的宇宙观测技术下,有两种方法可以探测宇宙黑暗物质:通过重力相互作用的直接探测和通过衍射、撞击等效应探测。

直接探测方法即是通过探测黑暗物质所释放的引力来研究的,间接探测则是从其撞击运动速度、温度、亮度等方面判断黑暗物质的存在性。

事实上,目前通过撞击和衍射技术间接探测到的黑暗物质比通过观测其引力相互作用直接探测到的黑暗物质数量更多。

最为一系列的实验和观测表明,黑暗物质由不同的未知粒子或者超对称性粒子组成。

暗物质理论研究进展

暗物质理论研究进展

暗物质理论研究进展暗物质是指一种没有任何电磁相互作用的物质,它不发光、不吸收光、不反射光,因此无法直接观测到。

然而,暗物质的存在可以从宇宙学、天体物理学和粒子物理学等领域的研究结果中间接推断。

目前,暗物质理论研究已取得了一定的进展。

下面将从宇宙学、天体物理学和粒子物理学三个方面进行介绍。

1.宇宙学研究进展:宇宙学研究使得人们能够通过观测宇宙背景辐射、星系团和宇宙大尺度结构等来推断暗物质的存在。

通过对宇宙微波背景辐射的观测,研究人员确定了宇宙的总质量以及暗物质的占比。

此外,通过观测星系团的速度分布,可以推断出星系团中存在大量的暗物质,因为根据牛顿定律,只考虑可见物质是无法解释星系团的观测结果的。

这些观测结果提供了间接证据,支持暗物质理论的存在。

2.天体物理学研究进展:天体物理学是通过观测天文现象来研究暗物质的性质和分布。

例如,通过测量星系旋转曲线,研究人员发现星系旋转速度与可见星系的质量关系不匹配。

这意味着星系中存在大量的暗物质来解释这个现象。

此外,通过观测星系碰撞的效应,研究人员也发现星系之间的引力作用远超过可见物质所能解释的范围。

这些观测结果加强了暗物质的存在性。

3.粒子物理学研究进展:粒子物理学是研究基本粒子及其相互作用的学科,也提供了暗物质存在的理论支持。

暗物质理论通常认为它是由一种或多种新的基本粒子构成的。

目前有一些候选粒子被提出,如超对称粒子和辐射弱相互作用的轻子(WIMP),这些粒子具有适合解释暗物质存在的特性。

实验中,科学家利用加速器和探测器寻找这些候选粒子,但目前仍未成功探测到暗物质粒子。

未来几年,粒子物理实验将继续进行,这有望在暗物质物理学方面取得重要突破。

综上所述,暗物质理论研究在宇宙学、天体物理学和粒子物理学等领域取得了一些进展。

尽管暗物质本身无法直接观测到,但通过建立各种间接证据和模型,人们已经得到了相当强有力的证据支持暗物质的存在。

未来的研究将进一步探寻暗物质的性质和构成,以进一步了解宇宙的演化和结构。

宇宙黑暗物质的研究现状及未来展望

宇宙黑暗物质的研究现状及未来展望

宇宙黑暗物质的研究现状及未来展望随着科学技术的不断发展和人类对宇宙的探索日益深入,科学家们渐渐意识到,宇宙中存在着我们所谓的“黑暗物质”,而这个神秘而神秘的黑暗物质究竟是什么,一直以来都是科学界研究的焦点之一。

本文将从宇宙黑暗物质的概念入手,介绍目前宇宙黑暗物质的研究现状以及未来的展望。

一、宇宙黑暗物质的概念最早发现宇宙黑暗物质的是天文学家,这个发现还是通过对多个星系的运动进行观测才得到的。

具体来说,当观测到了一些星系的旋转速度较快时,天文学家就会发现这样的星系的质量远远大于它们所包含的可见物质质量,那么这些巨大的质量究竟从哪里来呢?天文学家为了解释这一现象便提出了黑暗物质的概念。

简单的来说,黑暗物质指的是宇宙中存在的不发光也无法通过电磁辐射的信号来被探测到的物质。

黑暗物质的密度高达宇宙总物质密度的80%以上,因此也即使可见的星系真正占据物质的少数。

二、宇宙黑暗物质的研究现状宇宙黑暗物质的研究难度非常大,许多科学家都投入到了这个领域的研究中。

目前,关于宇宙黑暗物质的研究主要包括天文学、实验物理学以及理论物理学等多个方面。

1、天文学天文学是研究宇宙黑暗物质最重要的学科之一。

天文学家使用多种先进的设备和技术来探测宇宙黑暗物质,其中最著名的就是利用引力透镜来检测宇宙黑暗物质。

这种透镜现象是指当一个恒星运动到它的后面,它会弯曲周围的空间,从而让宇宙黑暗物质变得更加明显。

目前,科学家们也利用卫星和望远镜等设备来研究宇宙黑暗物质的分布和演化。

2、实验物理学在实验物理学中,为了找出宇宙黑暗物质的实质,科学家可以进行一些实验。

例如,利用超导线圈、超低温和高速飞行等方法,科学家希望能够寻找到暗物质的密集区域,并进行更深入的研究。

3、理论物理学对于宇宙黑暗物质的研究,理论物理学也发挥着重要作用。

目前,科学家们提出了一些理论来解释暗物质是什么以及如何形成的问题。

例如,最常见的暗物质假说是WIMP粒子假说,它认为暗物质由特殊类型的粒子组成,并且这些粒子与我们能够观测到的物质非常相似。

天体物理学中暗物质研究最新进展

天体物理学中暗物质研究最新进展

天体物理学中暗物质研究最新进展天体物理学是一个研究太空中的天体和宇宙现象的学科。

在过去的几十年里,该领域一直致力于解开宇宙中许多未解之谜,而暗物质就是其中最为神秘的概念之一。

尽管暗物质在宇宙中广泛存在,但我们对它的了解仍然非常有限。

然而,最新的研究成果为我们揭示了关于暗物质的一些新发现。

首先,让我们回顾一下暗物质的基本概念。

暗物质是一种在可见光谱中不发射或不散射光线的物质,因此不能直接通过光学观测来检测。

然而,通过其对引力的影响,科学家们得以间接探测其存在。

根据天文观测数据和理论模型,我们相信暗物质占据着宇宙中大约85%的物质含量,而普通的可见物质仅占15%。

最新的研究表明,暗物质的分布可能比我们原先认为的更加复杂。

传统上,我们假设暗物质以均匀且光滑的方式分布在整个宇宙中。

然而,最新的天文观测结果显示了一些异常现象,这可能意味着暗物质分布并不均匀。

例如,研究人员发现一些星系团的暗物质分布呈现出扇形状,这与传统模型的预期有所不同。

这些观测结果挑战了我们对暗物质分布的理解,促使科学家重新思考和调整我们的模型。

此外,最近的研究还展示了暗物质与普通物质之间的相互作用可能比我们之前认为的更加复杂。

通过对暗物质在星系中的运动轨迹的观测,研究人员发现暗物质可能与普通物质交互作用,这一发现引发了更多的研究兴趣。

据信,暗物质之间的相互作用会导致一种称为暗物质晕的结构的形成,这些暗物质晕可以影响周围的可见物质和光的传播。

通过研究暗物质晕的性质和性质的变化,科学家们希望能更好地理解暗物质和可见物质之间的关系。

正在进行的最新实验也为暗物质研究提供了新的希望。

例如,大型强子对撞机(LHC)在欧洲核子中心进行的粒子加速器实验,旨在模拟宇宙大爆炸时期的条件以及暗物质的性质。

通过观察LHC产生的高能粒子的碰撞事件,研究人员希望能够发现暗物质的新粒子或新现象,为我们提供更多的关于暗物质行为的线索。

此外,天文学观测技术的不断发展也为暗物质研究提供了新的突破。

寻找暗物质的最新实验进展

寻找暗物质的最新实验进展

寻找暗物质的最新实验进展暗物质是当前物理学中一个极具挑战性的问题,它并不与我们熟悉的物质相互作用,因此无法直接被观测到。

然而,暗物质却占据着宇宙中约27%的能量密度,对于理解宇宙的演化过程至关重要。

科学家们为了揭示暗物质的神秘面纱,进行了各种实验,并且取得了一些令人振奋的进展。

暗物质的研究背景在我们目前对宇宙和物质了解的基础上,科学家们通过天文观测、粒子加速器实验等手段推断出了暗物质的存在。

暗物质不发光、不吸收或散射电磁辐射,这使得传统的观测手段无法直接探测到其存在。

因此,寻找暗物质需要更加精密和创新的实验方案。

实验手段和技术为了探测暗物质,科学家们利用了各种先进的实验手段和技术。

其中,利用地下暗物质实验室开展实验是目前最常见的手段之一。

地下实验室能够屏蔽来自宇宙射线等干扰信号,为暗物质信号的探测提供相对安静的环境。

此外,粒子物理学家还借助大型强子对撞机等加速器设备,通过模拟宇宙早期条件来寻找暗物质。

实验进展和发现近年来,随着科技水平的提升和实验手段的不断完善,关于暗物质的最新实验进展也逐渐浮出水面。

一些实验团队声称观测到了或间接探测到了可能与暗物质有关的信号。

比如,通过暗能量望远镜(DESI)观测到了超新星遗迹等现象;欧洲核子中心(CERN)提出了一种新型暗物质探测方案;美国费米实验室进行了一系列有关超弦理论和额外维度的实验等。

未来展望与挑战尽管取得了一些积极进展,但暗物质仍然是一个神秘而复杂的课题。

未来,科学家们需要继续改进实验设计、提高探测灵敏度,并加强数据分析和理论建模工作。

同时,跨学科合作也将是未来研究中不可或缺的一环。

只有通过共同努力,才有可能最终揭开暗物质之谜。

综上所述,寻找暗物质是当今天体物理和粒子物理领域中备受关注的热点问题。

通过不懈努力和创新实验手段,相信在不久的将来,我们将能够更全面、更深入地认识暗物质,并从中揭示宇宙更深层次的奥秘。

希望以上内容能够对您对寻找暗物质最新实验进展有所帮助!。

星际物理学中的黑暗物质和暗能量研究进展与展望

星际物理学中的黑暗物质和暗能量研究进展与展望

星际物理学中的黑暗物质和暗能量研究进展与展望黑暗物质和暗能量是当今宇宙物理学研究的两个重要方向。

它们分别占据了宇宙质量和能量的大部分,但是我们很难观测到它们的存在。

本文将介绍一下星际物理学中关于黑暗物质和暗能量的研究进展和展望。

一、黑暗物质的研究进展未被观测到的黑暗物质占据了宇宙物质的大部分,但是我们无法直接检测到它们。

从天文学的角度,我们可以通过轻微的引力透镜效应间接观测到黑暗物质对光线的扭曲。

此外黑洞的存在也为我们提供了探测黑暗物质的手段,通过观测黑洞吸积盘的旋转曲线和运动学行为,可以推测黑洞周围存在的大量黑暗物质颗粒。

目前黑暗物质颗粒的主流理论是冷暗物质理论(CDM),它认为黑暗物质颗粒是一种与普通物质无法相互作用的粒子。

但是这种粒子至今仍未被实验探测到,因此也涌现出许多其他理论,如基础暗物质、热暗物质和暖暗物质等。

这些理论建立在不同的假设上,并以不同的方式来描述黑暗物质粒子的行为和性质。

此外,人们还关注黑暗物质的空间分布,通过数值模拟和大规模天文观测,可以建立黑暗物质的分布密度图。

最新的大规模天文观测项目——欧洲空间局的“高精度微小扰动干涉测量卫星”(Planck)提供了最为详尽的黑暗物质分布图。

这一项目对黑暗物质和暗能量的研究为2022年诺贝尔物理学奖的获得奠定了基础。

二、暗能量的研究进展暗能量是一种对于引力斥力作用的能量形式,它占据了宇宙大约70%的能量。

我们可以通过研究宇宙膨胀速度的变化来探测它的存在。

暗能量的主流理论是宇宙常数模型,它认为暗能量是一种匀布于宇宙各个角落的能量,它的能量密度是恒定的。

但是这个模型并不能解释暗能量如何和黑暗物质组成宇宙,在不同红移时刻的能量密度值如何变化等问题。

因此,科学家们不断探讨其他暗能量的模型,如轻子作为暗能量的来源、暗物质与暗能量共存的夸克星的形成等。

这些理论具有不同特点,但共同的一个前提是暗能量是存在的。

暗能量的研究,一定程度上可以揭示宇宙永恒加速膨胀的原因,从而更深刻地理解宇宙起源和演化规律。

主流物理界对暗物质研究的现状

主流物理界对暗物质研究的现状

主流物理界对暗物质研究的现状暗物质是当前物理学界一个令人瞩目的研究领域。

尽管暗物质并不能被直接探测,但通过其对宇宙中可观测物质的引力作用的影响,物理学家们逐渐开始了解它的存在。

现在我们来看一下主流物理界对暗物质研究的现状。

首先,暗物质的存在是基于宇宙学的观察结果。

通过对银河系旋转曲线、星系团间的引力透镜效应以及宇宙微波背景辐射等观测进行分析,科学家们发现宇宙中存在更多的物质,远超过可见物质所能解释的程度。

这表明在宇宙中存在大量的暗物质。

其次,物理学家们已经提出了几种可能的暗物质候选粒子。

其中最为著名的是WIMP (Weakly Interacting Massive Particles,弱相互作用大质量粒子)。

WIMP是一种与普通物质仅通过弱相互作用进行交互的理论粒子,由于它几乎不与光子或其他粒子产生相互作用,因此很难直接探测到。

除WIMP之外,还有一些其他的暗物质模型,如轴子(axion)和中微子(neutrino)等。

第三,为了探测暗物质,物理学家们设计并建造了一系列的实验。

其中最著名的是地下实验,如LUX(Large Underground Xenon,大型地下氙仪)和XENON(Xenon Dark Matter Project,氙仪暗物质项目),它们采用液氙探测技术,希望能够通过探测暗物质与氙原子发生弱相互作用而间接探测到暗物质。

此外,还有一种直接探测暗物质的方法是使用加速器产生高能粒子撞击实验,如LHC(Large Hadron Collider,大型强子对撞机)等。

这些实验通过控制实验条件,模拟宇宙中的环境,试图在实验室中制造出暗物质与可见物质的相互作用,从而发现暗物质。

第四,近年来,人们还开始着手研究暗能量。

暗能量是宇宙加速膨胀的原因,据估计约占宇宙能量密度的70%。

虽然暗能量与暗物质是两个不同的物理问题,但它们共同构成了人们所称的“暗宇宙”。

目前,暗能量的研究还处于初级阶段,物理学家们正努力寻找可以解释它本质的理论。

暗物质研究的最新进展

暗物质研究的最新进展

暗物质研究的最新进展暗物质是宇宙中最大谜题之一。

虽然在整个宇宙中占据了约27%的物质,但是暗物质却几乎没有任何的相互作用,无法直接被探测到,这也是它被称为“暗”的原因。

随着科技和研究的不断发展,关于暗物质的研究已经取得了一些重要的突破性进展。

1、星系团成为暗物质研究的热点在过去的几十年中,暗物质的探测主要依靠天文学手段。

最近,一项基于观察星系团的研究发现,在星系团中,暗物质可能的分布是不规则的,这意味着暗物质可能包括更多的复杂性质。

2、宇宙微波背景辐射之谜揭开宇宙微波背景辐射(CMB)是剩余大爆炸的遗留物,也是暗物质研究的重要手段之一。

最近一项研究提出了一个名为“望远镜模拟器”的技术,可以对CMB进行更加准确的模拟,有助于解决CMB中的仍存在的一些谜题。

3、超级计算机对暗物质研究的贡献由于暗物质的特殊性质,科学家无法用现有的大型实验室直接探测到它的存在。

但是,使用超级计算机可以模拟暗物质在宇宙中的运动,以及星系和星系团的形成和演化。

最近,一项由德国天体物理研究所开展的超级计算机模拟,揭示了暗物质的确切分布模式。

4、新型探测器或将揭示暗物质暗物质理论一直是物理学中的热门话题,而测量到暗物质粒子的能量将是证明暗物质存在的最有力证据之一。

最近,意大利的一个项目组正在开发一种名为DAMIC-M(Dark Matter In CCDs-Modular)的新型探测器,该探测器使用低温硅片和数字量化技术来探测暗物质。

暗物质研究已经进入一个新阶段,科学家们正在开发新技术、新手段以及新设备,以提高暗物质探测的效率和准确性。

虽然我们仍然对暗物质知之甚少,但是从这些最新进展中可以看出,我们正在逐步解锁暗物质之谜。

随着暗物质研究的发展和科技的不断进步,相信未来我们一定能够更好地理解暗物质这个神秘的实体。

宇宙黑暗物质的研究现状

宇宙黑暗物质的研究现状

宇宙黑暗物质的研究现状宇宙黑暗物质是一个让人感到神秘的话题,它几乎无法被观测到。

我们现在所知道的宇宙物质只占总物质的5%,而剩余的95%是非常神秘的黑暗物质和黑暗能量。

在这95%的物质中,黑暗物质占了25%左右,而黑暗能量则占了70%左右。

因此,研究黑暗物质成为了太空物理学的重要课题之一。

什么是宇宙黑暗物质?首先,我们需要知道宇宙黑暗物质的定义。

在天文学中,黑暗物质是指没有被电磁辐射(比如可见光)照射到的物质。

也就是说,黑暗物质是一种没有电磁波谱线,无法被观测到的物质。

因此,我们无法通过光学望远镜等仪器直接观测到黑暗物质。

黑暗物质的存在是间接的虽然我们无法直接观测到黑暗物质,但是我们可以通过其他方式来证明其存在。

此时,就需要借助于宇宙学、天文物理等相关领域的研究手段。

宇宙学中的观测显示,无论是恒星、星系,还是星系团,它们的运动都是与它们所在的星系、星系团总质量有关。

换句话说,这些恒星、星系、星系团所需要的引力必须超过它们本身的质量。

而目前我们所知道的物质的总质量并不足以解释这种引力现象。

因此,理论学家们提出了黑暗物质的假设。

此外,天文物理学中的研究也提供了一些重要的证据。

比如,研究团队通过对星系中恒星的运动轨迹进行计算,发现星系中恒星的旋转速度应该较高,但是根据可见物质的数量计算,他们应该旋转得更慢。

因此,必须假设恒星周围的星系存在不可见的物质,才能解释这种现象。

这也是目前对黑暗物质最有力的证据之一。

现有的黑暗物质研究成果目前,对黑暗物质的研究已经有了一些成果。

其中,最重要的包括:1. 通过宇宙微波背景辐射探测的结果,确定宇宙中黑暗物质的总量约占宇宙总物质的25%。

2. 通过众多天文观测、计算和建模得出了多种不同的黑暗物质模型。

目前常被提及的黑暗物质模型有暗物质粒子(dark matter particles)模型、膜(brane)宇宙模型、弦(string)宇宙模型等。

3. 通过对宇宙微波背景辐射等数据的分析和验证,可以排除一些目前的理论,从而更进一步证明黑暗物质理论的正确性。

物理学中的暗物质原理

物理学中的暗物质原理

物理学中的暗物质原理物理学中的暗物质一直是一个谜团,虽然科学家们对它进行了各种各样的研究,但目前还没有完全弄清楚它的本质。

那么,什么是暗物质,它为什么难以被发现呢?下面我们将深入探讨。

一、什么是暗物质在科学家的观察中,暗物质是一种没有发光的物质,它处于天体物理现象之中,在银河系、星系、星系团、宇宙背景辐射等广泛的天体物理现象中存在。

根据科学家的研究,暗物质占据了宇宙总量的80%左右,而我们能够观测的普通物质只占据宇宙总量的20%左右,这是一个不平衡的现象。

暗物质不同于普通物质,它的存在是通过对宇宙和星系的运行研究得出的。

科学家们猜测,暗物质可能是由一些不受电磁相互作用的微粒,如轻体粒子或中微子等构成的。

然而,由于暂时无法直接观测到它,因此暗物质的成分和性质仍然是一个谜团。

二、为什么暗物质很难被发现暗物质之所以难以被发现主要是由于以下三个原因:1.暗物质与普通物质没有电磁相互作用,这意味着它们不会发出光线,也不会吸收光线。

因此,暗物质在广义上是没有颜色的。

2.暗物质的粒子比较微小,而且生命周期非常短,这意味着它们对粒子包层和辐射会产生非常微弱的影响。

因此,科学家无法利用传统技术来观测和检测暗物质。

3.暗物质的密度非常低,这意味着在一定的范围内,暗物质粒子的数目非常少,科学家们需要采用强大的探测器来探测这些微小的粒子,这也是一件非常困难的事情。

三、暗物质可能的组成暗物质可能由一些微粒构成,包括脱离了中子、质子的单个粒子。

一种被广泛研究的暗物质假说认为,暗物质是一种叫做粒子的微粒构成的。

粒子有可能是一些超对称粒子,这意味着它们是一些非常微小的粒子,它们之间的相互作用非常微弱,这也是目前暗物质研究的重点。

四.暗物质研究的现状目前,暗物质的研究一直是天体物理研究领域中的一个热点话题。

在暗物质的研究中,科学家们使用了多种方法,如天文观测、粒子加速器等技术来去检测暗物质。

同时,科学家们还进行了大量的模拟实验来研究暗物质的不同形态和性质。

暗物质研究的现状与发展

暗物质研究的现状与发展

暗物质研究的现状与发展暗物质是指不发光、不与电磁场相互作用的物质。

它由于不发光,因此不能直接被观测,但是由于其引力作用可以影响天体运动,因此可以通过其引力效应间接检测到。

暗物质研究的现状和发展可以从以下几个方面展开讨论:一、研究方法和技术目前发现暗物质的方式主要有两种:一种是利用引力透镜现象观测暗物质分布,另一种是利用暗物质粒子与普通物质粒子的相互作用来检测暗物质存在。

其中,利用引力透镜现象观测暗物质分布已成为研究暗物质的主要手段之一。

引力透镜可以通过分析星系和星系团等物体的位置、形状、光谱等数据来确定引力场情况,从而确定暗物质分布情况。

而关于暗物质粒子的探测,则需要采用很多特殊的技术手段,例如超导探测器、公轴磁焦探测器等。

二、研究进展和挑战暗物质研究已经取得了一系列的成果。

1990年代初期,基于星系动力学观测,科学家们首次发现了暗物质存在的证据,证实了暗物质对宇宙结构的形成和演化起到了重要作用。

此后,越来越多的观测和试验得到证实,暗物质确实存在。

然而,暗物质粒子的寿命很长,很难通过实验进行检测,这仍然是暗物质研究的一大难题。

此外,暗物质的物理性质也尚未得到明确的解释。

针对这些难题,科学家们正在不断寻求新的研究方法和技术,例如在引力波探测中探究暗物质分布规律、开展超新星爆炸探测等。

三、未来前景未来暗物质研究的前景十分广阔,可以从以下几方面展开:一方面,随着技术的进步和发展,暗物质研究的方法和手段将变得更加先进、准确和可靠。

未来的引力波探测和超新星爆炸探测等技术都将为暗物质研究提供更多数据和信息。

另一方面,随着暗物质研究的深入,我们将更加了解宇宙的本质和演化规律,从而更加清晰地认识宇宙的起源和未来演化趋势。

总之,暗物质研究已成为现代天文学和粒子物理学的热点领域之一,前景广阔而充满挑战。

虽然研究过程中仍然存在着许多难题和限制,但是科学家们将继续不断尝试和探索,为我们揭开宇宙的奥秘带来更多的新发现。

宇宙暗物质的研究现状与发展

宇宙暗物质的研究现状与发展

宇宙暗物质的研究现状与发展随着现代天文学的发展,有一个问题一直困扰着科学家们,那就是宇宙中暗物质的本质和数量。

暗物质不会发出或吸收电磁波,因此很难直接检测到它们。

但从天体运动学的角度,我们可以感知到它们对天体运动的影响。

目前,科学家们正在努力研究暗物质,旨在揭示其神秘本质。

首先,我们必须明确什么是暗物质。

暗物质是一种不存在电磁相互作用的物质,与普通物质(例如,电子,质子等)不同。

它不会与光或其他电磁波相互作用,因此没有发光,也不会吸收或反射光线。

由于这个原因,它的存在是难以证实的。

然而,宇宙中许多现象都表明存在暗物质。

例如,星系旋转的速度超出我们预期的范围。

如果只考虑可见物质的质量,我们的理论无法解释这种现象。

因此,科学家们推测暗物质是存在的。

此外,宇宙大部分的结构都是由暗物质主导的,包括星系团和大尺度结构。

如何找到这样一个只存在于理论中的物质呢?科学家们使用了各种方法来研究暗物质。

其中最常用的方法之一是通过观测暗物质引力的影响来揭示其存在。

我们可以观测到星系的运动和分布,并通过模拟计算来检测暗物质的存在。

此外,科学家们还尝试使用其他方法来研究暗物质,例如利用直接暗物质探测器来探测暗物质颗粒。

随着技术的发展,我们正在取得一些有趣的进展。

一项挑战是理解暗物质的本质。

一些研究表明,暗物质可能是某种神秘的粒子。

这种暗物质粒子不与电磁力相互作用,但是它们之间可以通过一种特殊的力,称为弱相互作用,相互作用。

另一个研究领域是模拟暗物质的演化。

通过模拟暗物质的分布和运动,我们可以更好地理解暗物质在宇宙中的行为。

这种模拟还可以帮助我们预测未来的实验结果,并为我们设计新的实验提供思路。

总的来说,虽然我们目前对暗物质的了解还有很多限制,但是我们的研究取得了很多进展。

未来随着技术的不断进步,我们相信将能够更好地认识暗物质,揭开暗物质的神秘面纱。

主流物理界对暗物质研究的现状

主流物理界对暗物质研究的现状

主流物理界对暗物质研究的现状李小坚龚天任本文简要介绍主流物理界对暗物质研究和理解的现状。

一、引言最近关于“悟空”(DAMPE)卫星数据的好消息,给中国科学界带来了一次狂欢。

媒体纷纷报道,其中有两点共识:第一,暗物质的存在是毫无疑问的,暗物质与可见物质的比率大约在5比1之间。

第二,迄今为止没有人知道这个问题的答案:暗物质是什么?是的,以上这两点基本上是正确的。

暗物质是什么?在主流物理学界没有人知道答案!中国科学院院长白春礼,谈暗物质的视频介绍:暗物质是什么?中科院院长告诉你_网易新闻/17/1130/11/D4G3RP0I00018AOQ.html白春礼院士介绍,这是令世界物理主流困惑不解,更是令全世界普通民众迷惑的大问题!最终,全球科学界将通过科学的方法一一排除那些疑似暗物质的候选者,确定{暗物质不是什么}。

的确,主流科学在{暗物质不是什么}已经取得许多成果。

但关键问题是{暗物质是什么?},这个问题必须要有理论突破!因此,我们可以从网上看到全球科学界正在努力,试图揭开这个谜底。

{暗物质不是什么} 与{暗物质是什么?}成为全球人类的热点问题!那么,我们现在来看一看,国际主流物理界关于暗物质问题的探索情况。

二、主流物理界对暗物质的认识1.已知的暗物质国际主流界公认的已知的暗物质有两种:1)中微子,2)黑洞。

然而,这两种已知的暗物质不能解释全部整个暗物质。

也就是说,还有其他的物质也扮演着暗物质的角色。

事实上,在许多天体物理调查中,这两个已知的暗物质只占总暗物质的很小的百分比(小于1%),见:“2017的暗能量调查”结果。

2. 我们先说黑洞去年,以及今年LIGO多次发现双黑洞的合并凝聚,显示出宇宙中的黑洞密度很高,从而,似乎“黑洞暗物质假说”又死灰复燃。

宇宙中有两种方式产生黑洞。

第一种,黑洞就是一颗恒星的残余。

这个恒星演变过程我们现在非常清楚地知道了解。

我们还可以计算出每个星系中的黑洞数量。

对于银河系,它有大约300万个黑洞,每个黑洞的平均质量为10个太阳质量。

物理学中暗物质的研究进展

物理学中暗物质的研究进展

物理学中暗物质的研究进展暗物质是指不发光、不与电磁辐射发生相互作用的物质,但是它们产生了震荡的效应,影响了宇宙的结构和演化,因此,它也是天文学和物理学研究的主要课题之一。

随着各种先进的观测技术和理论模型的不断发展,暗物质的研究得以不断深入,探索它的本质、分布和化学成分等方面的问题。

暗物质的存在已经被许多观测结果所证实,比如,早期星系团的形成和聚合速度、宇宙微波背景辐射的小尺度起伏、银河系旋转速度的分布等。

这些观测现象可以通过暗物质的质量和分布来解释。

然而,目前关于暗物质的本质仍然存在许多争议和不确定性,也是研究的热点和难点。

在物理学中,解决暗物质的问题有很多学术流派,比如宏观暗物质方法、微观暗物质方法、弦理论暗物质方法等。

在宏观暗物质方法中,研究者主要关注暗物质的分布、密度和其他宏观物理性质;而在微观暗物质方法中,他们则试图揭示暗物质的微观结构和物理本质。

在宏观暗物质方法方面,基于对暗物质分布和密度的观测分析,研究者提出了一些可能的暗物质模型,例如冷暗物质和热暗物质。

冷暗物质的密度分布不均匀,主要由重型粒子组成,与常规物质的运动相对较慢;而热暗物质的密度均匀分布,主要由轻型粒子组成,但其运动速度接近于光速。

随着对暗物质理论模型的探索和精确测量技术的发展,这种模型的优势和劣势将逐渐显现。

在微观暗物质方法方面,目前的研究主要集中在理论模型和实验验证两个方面。

理论模型包括超对称理论、大统一理论、暗物质理论等。

根据这些理论,科学家推断出了许多可能的暗物质粒子,并利用现有的粒子物理实验,探索暗物质粒子的存在和性质。

实验验证是微观暗物质研究的另一个重要领域。

由于暗物质粒子与常规物质之间的交互极少,因此直接侦测暗物质粒子极为困难。

目前,已经建造了一些世界领先的探测器,如多种暗物质直接探测器(DAMA, CDMS, XENON等),它们根据暗物质粒子与目标核子之间的反冲效应或电离效应,利用探测器内的敏感元件进行探测和测量。

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主流物理界对暗物质研究的现状李小坚龚天任本文简要介绍主流物理界对暗物质研究和理解的现状。

一、引言最近关于“悟空”(DAMPE)卫星数据的好消息,给中国科学界带来了一次狂欢。

媒体纷纷报道,其中有两点共识:第一,暗物质的存在是毫无疑问的,暗物质与可见物质的比率大约在5比1之间。

第二,迄今为止没有人知道这个问题的答案:暗物质是什么?是的,以上这两点基本上是正确的。

暗物质是什么?在主流物理学界没有人知道答案!中国科学院院长白春礼,谈暗物质的视频介绍:暗物质是什么?中科院院长告诉你_网易新闻news.163./17/1130/11/D4G3RP0I00018AOQ.html白春礼院士介绍,这是令世界物理主流困惑不解,更是令全世界普通民众迷惑的大问题!最终,全球科学界将通过科学的方法一一排除那些疑似暗物质的候选者,确定{暗物质不是什么}。

的确,主流科学在{暗物质不是什么}已经取得许多成果。

但关键问题是{暗物质是什么?},这个问题必须要有理论突破!因此,我们可以从网上看到全球科学界正在努力,试图揭开这个谜底。

{暗物质不是什么} 与{暗物质是什么?}成为全球人类的热点问题!那么,我们现在来看一看,国际主流物理界关于暗物质问题的探索情况。

二、主流物理界对暗物质的认识1.已知的暗物质国际主流界公认的已知的暗物质有两种:1)中微子,2)黑洞。

然而,这两种已知的暗物质不能解释全部整个暗物质。

也就是说,还有其他的物质也扮演着暗物质的角色。

事实上,在许多天体物理调查中,这两个已知的暗物质只占总暗物质的很小的百分比(小于1%),见:“2017的暗能量调查”结果。

2. 我们先说黑洞去年,以及今年LIGO多次发现双黑洞的合并凝聚,显示出宇宙中的黑洞密度很高,从而,似乎“黑洞暗物质假说”又死灰复燃。

宇宙中有两种方式产生黑洞。

第一种,黑洞就是一颗恒星的残余。

这个恒星演变过程我们现在非常清楚地知道了解。

我们还可以计算出每个星系中的黑洞数量。

对于银河系,它有大约300万个黑洞,每个黑洞的平均质量为10个太阳质量。

这300万个黑洞中的暗物质约占银河系总质量的0.001%。

显然,这一种黑洞不能成为整个宇宙暗物质的候选者。

第二种,可能有在大爆炸期间产生的一些原始黑洞。

它们携带的质量,大约可以从0.1到10亿个太阳质量不等。

此外,我们不知道这些黑洞的密度。

也就是说,它很有可能代表整个宇宙的暗物质。

然而,通过分析LIGO的数据,给出了否定的回答:没有!原始黑洞无法解释宇宙全部的暗物质。

也就是说,一定还有其他东西扮演暗物质的角色。

参见:LIGO不硬气:原始黑洞、暗物质和Ia型超新星的引力透镜效应。

(https:///abs/1712.02240)。

3.其他暗物质候选者,包括中微子在主流物理学,基本上还有这两类暗物质候选者:1)不基于粒子的任何暗物质,如修改引力定律(MOND)。

2)以粒子为基础的暗物质候选者:一些未知的粒子,如弱互相质量粒子WIMP(例如,无菌中微子、轴子、暗光子等);2017年10月16日宣布的LIGO双中子星合并,它几乎完全排除了MOND存在的证据。

参见{ gw170817暗物质仿真器(https:///abs/1710.06168)}。

此外,我国发射的“悟空”(DAMPE)的数据,还没有发现任何MOND关联的证据。

因此,现在还没有理论支持MOND的结果。

那么,主流物理的重点搜索范围放在以粒子为基础的暗物质候选者身上。

三、基于粒子的暗物质探索在此,我们将回顾主流物理所开展的基于粒子的暗物质探索及其搜索途径。

1.大型强子对撞机LHC的2 TeV实验,已经排除了所有的SUSY粒子。

它也排除了大质量弱相互作用WIMP粒子(如LUX和PANDAx,2017),这些数据的的搜索现在已经非常接近中微子可能出现的底部。

2.最新的天文数据几乎排除了无菌中微子。

而且,最新的数据也几乎完全排除了“大爆炸核合成(BBN)”作为暗物质。

BBN 的适合分析说明中微子是狄拉克费米子(没有一个大规模的合作伙伴)。

如果中微子是马约拉纳粒子(要求有一个隐藏的巨大的合作伙伴,如无菌中微子),BBN 没有符合观测的数据。

参见:https:///pdf/1709.01211.pdf。

在米诺斯,米诺斯+反应器实验排除了惰性中微子(https:///abs/1710.06488);最近的LIGO {中子星碰撞的中微子参数空间,(https:///abs/1710.06370)}。

2.排除轴子假设。

4. 探测未知粒子运行所有可能躲藏的地方,排除任何大质量弱相互作用粒子(WIMPs)(非对称),看到pico-60数据。

5. 没有发现暗黑的光子/2017/11/08/scientists-narrow-search-dark-photon-dark-matter/。

“探测器中暗光子的特征是极其简单的:一个高能光子,没有任何其他活动。

”暗黑光子也被用来解释标准模型中观察μ介子自旋的性质和它的预测值之间的差异。

最新结果:“基于BaBar规则的这些暗黑光子理论作为G-2异常解释,有效地关闭这个窗口。

”日本的一个实验,类似于BaBar的升级,叫Belle II,将在明年开始运行。

“最终,Belle II将产生高于BaBar统计的100倍的数据。

”还有,2014年基本排除了以前假设的冷暗物质(ΛCDM,CDM+ )、暖暗物质(WDM) 、自相互作用暗物质(SIDM) 。

这些都是废弃、过时了的暗物质候选者。

关于基于粒子的暗物质探索问题的更详细文献和数据将在附录中列出。

四、相似的实验与理论思考“悟空”(DAMPE)实验类似于丁肇中的阿尔法磁谱仪AMS02 ,但“悟空”(DAMPE)比AMS02 具有更高的灵敏度和探测能力。

然而,阿尔法磁谱仪AMS02 的经验可以为“悟空”数据分析提供一些启示。

从阿尔法磁谱仪AMS02 可以看到两点(2013和2015):1. 过量的正电子和反质子。

2. 数据的大幅度下降拐点(尤其是正电子)。

然而,这些正电子过剩和大倾角被排除了由暗物质DM衰变中产生的可能。

再次,反质子过剩的阿尔法磁谱仪AMS02 可以由已知的宇宙的过程解释。

(参见https://home.cern/about/updates/2017/03/cosmic-collisions-lhcb-experiment )。

从而阿尔法磁谱仪AMS02 的这种反质子数据也排除了是暗物质的可能。

有很多原因,排除阿尔法磁谱仪AMS02 系统数据的倾角。

最重要的一点是,对于阿尔法磁谱仪AMS02发现暗物质候选者的理论基础是SUSY,现在已经排除了所有2 TeV的SUSY粒子。

从而注定AMS02发现暗物质的机会很小很小,可以说一定会失败!因此,虽然“悟空”发现了比阿尔法磁谱仪数据更高的能量(1.4 TeV)数据,它将无法超越和摆脱已知的超对称约束,除非它是基于一个新的非超对称物的候选者的理论。

也就是说,即使“悟空”最新发现的数据突出点完成统计学分析和确认,我们仍然需要新的理论来解释这种异常性态要求。

其中一个例子就是费米神秘伽玛射线信号,它们在暗物质湮灭的源头基本上被排除了,发现毫秒脉冲星是这个神秘伽玛射线信号源。

参见:“在银河内部解决γ射线点源的证据。

”(2016年2月3日,参见https:///abs/1506.05124)。

五、最后的理论检验当我们祝贺“悟空”取得的成就,我们必须敦促中国理论物理学家继续努力,加班加点找出一个新的理论基础,而不是用SUSY来解释这一新的发现。

现在,这个宇宙的组成现在已经被黑暗能量调查和普朗克CMB(2013和2015)数据所确定(见上、下图)。

也就是说,新的暗物质理论必须得出这个客观观测结论,这是对任何新的暗物质理论的最后检验。

六、结束语无论什么样的暗物质理论,必须满足与这个宇宙的客观观测数据相匹配。

这是检验这个科学理论的试金石。

悟空卫星、阿尔法磁谱仪AMS02和未来其他科学探测仪器所发现的这个宇宙世界的暗物质、暗能量、宇宙学常数、粒子精细结构常数等客观数据,将进一步推动人类对这个宇宙的认识走向更加深入透彻,甚至是彻底革命性的更新。

二十一世纪物理世界上空的两朵暗云必将烟消云散。

附1:于2016年8月6日在人民大会堂,我与原全国青联朋友中国科学院院长书记白春礼院士有过一个简短交谈,我告诉了他我们有了重要成果,并写上了我们的网址:.pptv1.,我要他关注。

我还告诉他我们曾在全国青联科学组,我们青联朋友一起开过很多次会。

8月6日我与原全国青联朋友中国科学院院长书记白春礼院士交流附2:附录国外暗物质粒子探测参考资料Appendix:* Exclusions from theLHC.https:///abs/1709.02304and https:///abs/1510.01516 * Exclusions from Xenon-100https:///abs/1709.02222* Exclusions of Charming Dark Mattertheories.https:///abs/1709.01930* Theodorus Maria Nieuwenhuizen “Subjecting dark matter candidates to the cluster test”(October 3, 2017, see https:///abs/1710.01375):Galaxy clusters, employed by Zwicky to demonstrate the existence of dark matter, pose new stringent tests. If merging clusters demonstrate that dark matter isself-interacting with cross section σ/m∼2 cm2/gr, MACHOs, primordial black holes and light axions that build MACHOs are ruled out as cluster dark matter. Recent strong lensing and X-ray gas data of the quite relaxed and quite spherical cluster A1835 allow to test the cases of dark matter with Maxwell-Boltzmann, Bose-Einstein and Fermi-Dirac distribution, next to Navarro-Frenck-White profiles. Fits to all these profiles are formally rejected at over 5σ, except in the fermionic situation. The interpretation in terms of (nearly) Dirac neutrinos with mass of 1.61+0.19−0.30 eV/c2 is consistent with results on the cluster A1689, with the WMAP, Planck and DES dark matter fractions and with the nondetection of neutrinoless double β-decay. The case will be tested in the 2018 KATRIN experiment.A variety of searches for sterile neutrinos have also ruled out this possibility in the relevant mass range. See,e.g.,https:///abs/1710.06488and /article/10.1088/1 742-6596/718/3/032008/pdf* Exclusions for Axion Dark Matter: Renée Hlozek, David J. E. Marsh, Daniel Grin “Using the Full Power of the Cosmic Microwave Background to Probe Axion Dark Matter”(August 18, 2017, see https:///abs/1708.05681).* Combined direct dark matter detectionexclusions.https:///abs/1708.04630and https:///abs/1707.01 632* Exclusions based on non-detection of annihilations in dwarfgalaxies.https:///abs/1708.04858* Primordial black hole exclusions.https:///abs/1301.4984* Daniele Gaggero, et al., “Searching for Primordial Black Holes in the radio and X-ray sky”(see https:///abs/1612.00457). Abstract:We model the accretion of gas on to a population of massive primordial black holes in the Milky Way, and compare the predicted radio and X-ray emission with observational data. We show that under conservative assumptions on the accretion process, the possibility that O(10) M⊙primordial black holes can account for all of the dark matter in the Milky Way is excluded at 4σby a comparison with the VLA radio catalog at 1.4 GHz, and at more than 5σby a comparison with the NuSTAR X-ray catalog (10 – 40 keV). We also propose anew strategy to identify such a population of primordial black holes with more sensitive future radio and X-ray surveys.* Tight Warm Dark Matter parameterexclusions,https:///pdf/1704.01832.pdf* More Warm Dark Matter parameters exclusions: Simon Birrer, Adam Amara, and Alexandre Refregier, “Lensing substructure quantification in RXJ1131-1231: A 2 keV lower bound on dark matter thermal relict mass”(January 31, 2017, see https:///abs/1702.00009).We study the substructure content of the strong gravitational lensRXJ1131-1231through a forward modelling approach that relies on generating an extensive suite of realistic simulations. The statistics of the substructure population of halos depends on the properties of dark matter. We use a merger tree prescription that allows us to stochastically generate substructure populations whose properties depend on the dark matter particle mass. These synthetic halos are then used as lenses to produce realistic mock images that have the same features, e.g. luminous arcs, quasar positions, instrumental noise and PSF, as the data. By analyzing the data and the simulations in the same way, we are able to constrain models of dark matter statistically using Approximate Bayesian Computing (ABC) techniques. This method relies on constructing summary statistics and distance measures that are sensitive to the signal beingtargeted. We find that using the HST data for \RXJ we are able to rule out a warm dark matter thermal relict mass below 2 keV at the 2 sigma confidence level.* Paolo Salucci and Nicola Turini, “Evidences for Collisional Dark Matter In Galaxies?”(July 4, 2017, see https:///abs/1707.01059). Abstract:The more we go deep into the knowledge of the dark component which embeds the stellar component of galaxies, the more we realize the profound interconnection between them. We show that the scaling laws among the structural properties of the dark and luminous matter in galaxies are too complex to derive from two inert components that just share the same gravitational field. In this paper we review the 30 years old paradigm of collisionless dark matter in galaxies. We found that their dynamical properties show strong indications that the dark and luminous components have interacted in a more direct way over a Hubble Time. The proofs for this are the presence of central cored regions with constant DM density in which their size is related with the disk length scales. Moreover we find that the quantity ρDM(r,L,RD)ρ⋆(r,L,RD) shows, in all objects, peculiarities very hardly explained in a collisionless DM scenario.* Dark matter distributions have to closely track baryon distributions, even though there is no viable mechanism to do so: Edo van Uitert, et al., “Halo ellipticity of GAMA galaxy groups from KiDS weak lensing”(October 13, 2016, see https:///abs/1610.04226).* One of the more successful recent efforts to reproduce the baryonicTully-Fischer relation with CDM models is L.V. Sales, et al., “The low-mass end of the baryonic Tully-Fisher relation”(February 5, 2016,see https:///abs/1602.02155). It explains:[T]he literature is littered with failed attempts to reproduce the Tully-Fisher relation in a cold dark matter-dominated universe. Direct galaxy formation simulations, for example, have for many years consistently produced galaxies so massive and compact that their rotation curves were steeply declining and, generally, a poor match to observation. Even semi-analytic models, where galaxy masses and sizes can be adjusted to match observation, have had difficulty reproducing the Tully-Fisher relation, typically predicting velocities at given mass that are significantly higher than observed unless somewhat arbitrary adjustments are made to the response of the dark halo.The paper manages to simulate the Tully-Fisher relation only with a model that has sixteen parameters carefully “calibrated to match the observed galaxy stellar mass function and the sizes of galaxies at z = 0”and “chosen to resemble the surroundings of the Local Group of Galaxies”, however, and still struggles to reproduce the one parameter fits of the MOND toy-model from three decades ago. Any data set can be described by almost any model so long as it has enough adjustable parameters.* Dark matter can’t explain bulge formation in galaxies: Alyson M. Brooks, Charlotte R. Christensen, “Bulge Formation via Mergers in Cosmological Simulations”(12 Nov 2015, see https:///abs/1511.04095).We also demonstrate that it is very difficult for current stellar feedback models to reproduce the small bulges observed in more massive disk galaxies like the Milky Way. We argue that feedback models need to be improved, or an additional source of feedback such as AGN is necessary to generate the required outflows. * Baryon effects can’t save cold dark mattermodels.https:///abs/1706.03324* Cold dark matter models don’t explain the astronomydata.https:///pdf/1305.7452v2.pdfEvidence that Cold Dark Matter (ΛCDM), CDM+ baryons and its proposed tailored cures do not work in galaxies is staggering, and the CDM wimps (DM particles heavier than 1 GeV) are strongly disfavoured combining theory with galaxy astronomical observations.* As of 2014, a review article ruled out pretty much all cold dark matter models except “warm dark matter”(WDM) (at a keV scale mass that is at the bottom of the range permitted by the lamdaCDM model) and “self-interacting dark matter”(SIDM) (which escapes problems that otherwise plague cold dark mattermodels with a fifth force that only acts between dark matter particles requiring at least a beyond the Standard Model fermion and a beyond the Standard Model force carried by a new massive boson with a mass on the order of 1-100 MeV). Alyson Brooks, “Re-Examining Astrophysical Constraints on the Dark Matter Model”(July 28, 2014, see https:///abs/1407.7544). As other more recent links cited here note, collisionless WDM and pretty much all SIDM models have since been ruled out.* Proposed warm dark matter annihilation signals also turned out to be false alarms.https:///abs/1408.1699and https:///abs/1408.4115. * The bounds on the minimum dark matter mean lifetime of 3.57×10^24 seconds. This is roughly 10^17 years. By comparison the age of the universe is roughly 1.38 x 10^9 years. This means that dark matter (if it exists) is at least as stable as anything other than a proton, which has an experimentally determined mean lifetime of at least 10^33 years.https:///abs/1504.01195. This means that all dark matter candidates that are not perfectly stable or at least metastable are ruled out. Decaying dark matter and dark matter with any significant annihilation cross section are inconsistent with observation.* Torsten Bringmann, et al., “Strong constraints on self-interacting dark matter with light mediators”(December 2, 2016,see https:///abs/1612.00845). Abstract:Coupling dark matter to light new particles is an attractive way to combine thermal production with strong velocity-dependent self-interactions. Here we point out that in such models the dark matter annihilation rate is generically enhanced by the Sommerfeld effect, and we derive the resulting constraints from the Cosmic Microwave Background and other indirect detection probes. For the frequently studied case of s-wave annihilation these constraints exclude the entire parameter space where the self-interactions are large enough to address the small-scale problems of structure formation.The conclusion of the paper notes that:Models of DM with velocity-dependent self-interactions have recently received a great deal of attention for their potential to produce a number of interesting effects on astrophysical scales. We have shown in this Letter that these models face very strong constraints from the CMB and DM indirect detection. In the most natural realization of this scenario with a light vector mediator with kinetic mixing, these constraints rule out the entire parameter space where theself-scattering cross section can be relevant for astrophysical systems. These bounds remain highly relevant for a number of generalizations of the scenario, such as a different dark sector temperature and different mediator branching ratios. Clearly, future efforts to develop particle physics models for SIDM need to address these issues in order to arrive at models that provide a picture consistent with all observations in cosmology, astrophysics and particle physics.* Dark photon parameter space (the carrier boson of the SIDM models) is also tightly constrained and all but ruled out. Yet, the properties a dark photon has to have, if there is one, are tightly experimentally established based upon cluster dynamics.https:///abs/1504.06576.* The Bullet Cluster is a huge problem for DM. Jounghun Lee, Eiichiro Komatsu, “Bullet Cluster: A Challenge to LCDM Cosmology”(May 22, 2010,see https:///abs/1003.0939). Later published in Astrophysical Journal 718 (2010) 60-65. Abstract:To quantify how rare the bullet-cluster-like high-velocity merging systems are in the standard LCDM cosmology, we use a large-volume 27 (Gpc/h)^3 MICE simulation to calculate the distribution of infall velocities of subclusters around massive main clusters. The infall-velocity distribution is given at (1-3)R_{200} of the main cluster (where R_{200} is similar to the virial radius), and thus it gives the distribution of realistic initial velocities of subclusters just before collision. These velocities can be compared with the initial velocities used by thenon-cosmological hydrodynamical simulations of 1E0657-56 in the literature. The latest parameter search carried out recently by Mastropietro and Burkert showed that the initial velocity of 3000 km/s at about 2R_{200} is required to explain the observed shock velocity, X-ray brightness ratio of the main and subcluster, and displacement of the X-ray peaks from the mass peaks. We show that such a high infall velocity at 2R_{200} is incompatible with the prediction of aLCDM model: the probability of finding 3000 km/s in (2-3)R_{200} is between 3.3X10^{-11} and 3.6X10^{-9}. It is concluded that the existence of 1E0657-56 is incompatible with the prediction of a LCDM model, unless a lower infall velocity solution for 1E0657-56 with < 1800 km/s at 2R_{200} is found.*Garry W. Angus and Stacy S. McGaugh, “The collision velocity of the bullet cluster in conventional and modified dynamics”(September 2, 2007,see https:///abs/0704.0381) published at MNRAS.We consider the orbit of the bullet cluster 1E 0657-56 in both CDM and MOND using accurate mass models appropriate to each case in order to ascertain the maximum plausible collision velocity. Impact velocities consistent with the shock velocity (~ 4700km/s) occur naturally in MOND. CDM can generate collision velocities of at most ~ 3800km/s, and is only consistent with the data provided that the shock velocity has been substantially enhanced by hydrodynamical effects.* El Gordo poses similar problems for dark matter models. Sandor M. Molnar, Tom Broadhurst. “A HYDRODYNAMICAL SOLUTION FOR THE “TWIN-TAILED”COLLIDING GALAXY CLUSTER “EL GORDO”,see https:///abs/1405.2617. The Astrophysical Journal, 2015; 800 (1): 37 DOI: 10.1088/0004-637X/800/1/37* Axion fuzzy dark matter ruled out: Vid Iršič, Matteo Viel, Martin G. Haehnelt, James S. Bolton, George D. Becker. “First Constraints on Fuzzy Dark Matter from Lyman-αForest Data and Hydrodynamical Simulations”,see https:///abs/1703.04683. Physical Review Letters, 2017; 119 (3) DOI: 10.1103/PhysRevLett.119.031302。

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