暗物質(zhì)是當(dāng)今物理學(xué)謎團(tuán)之一?，F(xiàn)有大型探測(cè)器搜尋暗物質(zhì)粒子多年，至今未果。1日出版的《物理評(píng)論快報(bào)》刊登了美國(guó)布朗大學(xué)科學(xué)家的全新構(gòu)想，將為暗物質(zhì)搜尋另辟蹊徑，他們?cè)O(shè)計(jì)出一種全新探測(cè)裝置，通過(guò)暗物質(zhì)粒子與超流體氦相互作用，將探測(cè)約10個(gè)質(zhì)子重的超輕暗物質(zhì)粒子，靈敏度比現(xiàn)有大型粒子探測(cè)裝置要高3—4個(gè)數(shù)量級(jí)。

　　暗物質(zhì)是宇宙的重要組成部分，在宇宙中占比高達(dá)27%，暗物質(zhì)粒子不帶電荷，質(zhì)量比電子和光子還小，且與普通物質(zhì)幾乎不發(fā)生相互作用，因此很難直接被探測(cè)到。但星系旋轉(zhuǎn)方式和光線在行進(jìn)中的彎曲，都證明宇宙中存在著一種看不見的引力，讓物理學(xué)家堅(jiān)信，暗物質(zhì)一定以某種形式與我們同在，而且很可能是一種基本粒子。

　　但在現(xiàn)有大型暗物質(zhì)粒子的搜尋中，無(wú)論是低溫暗物質(zhì)搜尋項(xiàng)目，還是地下氙暗物質(zhì)實(shí)驗(yàn)，這些上天入地的各大項(xiàng)目雖已取得很大進(jìn)展，卻都還沒(méi)有獲得暗物質(zhì)存在的直接證據(jù)。這些暗物質(zhì)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，都選擇遵照現(xiàn)有理論體系預(yù)言，比如超對(duì)稱理論認(rèn)為，暗物質(zhì)粒子應(yīng)該有數(shù)百個(gè)質(zhì)子重，因此將目標(biāo)鎖定在10倍到10000倍質(zhì)子質(zhì)量的范圍內(nèi)。

　　布朗大學(xué)科學(xué)家這次提出的探測(cè)裝置，通過(guò)暗物質(zhì)粒子與超流體氦中的單個(gè)氦原子碰撞作用，將碰撞后釋放出來(lái)的氦原子作為暗物質(zhì)存在的信號(hào)，可以靈敏探測(cè)10個(gè)質(zhì)子質(zhì)量的更輕暗物質(zhì)粒子。研究人員表示，由于裝置中設(shè)計(jì)了由帶正電金屬圖釘組成的陣列，施加電場(chǎng)后被暗物質(zhì)粒子碰撞產(chǎn)生的氦原子能被正離子化，標(biāo)準(zhǔn)量熱計(jì)就可以探測(cè)出粒子碰撞產(chǎn)生的溫度變化，且裝置中單原子信號(hào)被擴(kuò)增，因此靈敏度比現(xiàn)有大型暗物質(zhì)實(shí)驗(yàn)高出3—4個(gè)數(shù)量級(jí)。