| 词条 | WIMPs |
| 释义 | WIMPs是指弱相互作用重离子。对于科学家们对暗物质的研究，也有人认为组成这些暗物质的物质是大量像WIMP一类的物质。在人们预言暗物质的组成很可能是由WIMPs所组成之前，曾被认为暗物质可能是由大量的中微子构成，但必须验证中微子是必须具备质量的。 简介因为具有质量的中微子才能对宇宙的引力有影响。即便是中微子的质量如此之小，但只要构成暗物质的中微子的数量是被认为相当巨大的，那么它也可能对宇宙产生足够的影响。 探测中微子的质量探测中微子的质量的工作是细致的。其中一个试验是通过探测反应堆中核反应释放中微子，并在其中微子经过的路径上探测是否存在由于离开反应堆的距离增大而引起任何的变化。如果变化是存在的，则只能归功于是中微子的衰变引起的，这种衰变使中微子变成其它种类的粒子，并释放出能量。呈现这种衰变性质的元素必然要具备的条件之一就是具有质量。所以如果中微子真的在衰变，那么就意味着 它必然具备有质量，虽然严格确定其质量大小需要更精心设计的试验才能可能完成，但至少我们知道中微子在自然状态下是可以产生的，以及中微子具有质量则宇宙中的至少一部分暗物质可以由中微子构成。 验证中微子是否具有质量的途径与此同时，理论物理学家们从另一角度找到了一种验证中微子是否具有质量的途径。它采用的是一种计算机模拟方法，来建立宇宙的整体模型。首先建立一个数据库，其中包括了几乎所有已知的关于宇宙的基本数据，如当前宇宙膨胀的速率，河外星系的尺寸大小，它们相互之间的距离等。这些给建立计算机宇宙模型提供了必要的基本信息。在计算机上，我们可以随心所欲地让模型随时间向前推移或是向后推移。此外还可以在在模型中加入解释宇宙运动状态的方程式，这包括了爱因斯坦的广义相对论和预期中的粒子和能量所具有的特性（其中多数已经在粒子加速器中被证实了）。之后只要让计算机在已经输入到程序中的所有参数的基础上，自动地建立起宇宙的模型。显然，如果所有必须的因素都考虑到了，就可以指望计算机能给出一个在大爆炸的150亿年以后与我们今天所观测到宇宙完全一样的宇宙。 暗物质存在的必然性我们可以得到第一个宇宙模型，其中只包括宇宙的能见物质。不出所料，这个模型完全不像我们这个真实的宇宙。模型中的宇宙没有足够的物质来产生足够的引力而导致星系变化，而是由弥散在空间的稀薄物质组成的--物质是不均匀的，但都被云雾所包围。这一结果表明，暗物质存在的必然性，它们对宇宙的演化机制有着实质性的影响，尚有待于去发现。因此科学家们转为计划建立另一种模型，其中中微子被假设具有质量，它们组成了那些踪迹难觅的暗物质。各种因素都被认真地会汇聚到一起，宇宙中的一切都在适当位置，就等待计算机模拟的结果。然而新模拟出的星系形状并不像我们观测到的真实情况，虽然被假定有了质量，但处于快速运动中的中微子却无力使星系中的物质凝聚的足够紧密以形成真实星系的形状；宁一方面，中微子也产生不出与设想的暗物质引力相当的引力。看来会存在另外一种未发现的神奇粒子？ 冷暗物质于是科学家们在计算机上编织程序来模拟这种新粒子的性质。如果它真的存在，那么经调整后的模型就会更接近真实的宇宙。但计算结果表明，这种粒子的运动速度看起来比中微子要慢得多，有相对大的质量，较少与其它粒子发生相互作用；它们能产生足够大的引力使星系物质凝聚的足够紧密。由于它的运动速度慢并较少与其它粒子发生相互作用，故称之为“冷暗物质”；相比之下，中微子运动速度快，属于“热暗物质”。此外还有证据表明这种粒子与量子力学所预言的一种粒子的性质细节很相仿，这无不增加了人尽快确认这种粒子是否真实存在的愿望。 未解之迷就像人们用MACHOs描述某种暗物质一样，人们也用WIMPs代表这种新的未知粒子，即弱相互作用重离子。然而对WIMPs的探测却极其让人失望，迄今为止在世界上还没有探测到这种粒子的存在。但更细致的研究指出宇宙中的星系是在相互远离而运动，却也有逆运动出现在宇宙很大的区域，这往往还包涵整个星系团。这显示出，在宇宙中肯定有更多的引力效应存在，完全不受星系周围晕轮的影响，而是来自于具有WIMPs性质的暗物质。WIMPs暗物质造成的影响比MACHO的和中微子的要大得多。 然而宇宙中还有许多谜题未解开，暗物质问题仍没得以很好回答。宇宙的未来还取决于这些暗物质，看来要想宇宙问题的真相大白还需探索更多的事物才能得以实现。 |
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