解釋暗物質(zhì)的暗光子可能不存在

　　據美國趣味科學(xué)網(wǎng)近日報道，美國科學(xué)家對基本物理常數——精細結構常數進(jìn)行了迄今最精確測量，仍沒(méi)有發(fā)現被稱(chēng)為暗光子的神秘粒子的蛛絲馬跡，表明暗光子可能并不存在。

　　暗光子是假想的普通光粒子的“雙胞胎粒子”，如果它們存在，將是解釋暗物質(zhì)存在的一種方式。不過(guò)，這項研究的負責人、加州大學(xué)伯克利分校物理學(xué)家霍爾格·穆勒說(shuō)：“新測量強烈排除了某些質(zhì)量暗光子存在的可能性。”

　　研究人員解釋稱(chēng)，如果暗光子存在，它也像光子一樣是一種電磁力載體，光子在普通物質(zhì)的帶電粒子之間工作，而暗光子會(huì )使暗物質(zhì)粒子之間的電磁相互作用成為可能。

　　精細結構常數決定了電子和光子相互作用(耦合)的強度，為直接測量其值，研究人員利用銫原子制造了一個(gè)小型“原子噴泉”——一束向上發(fā)射的銫原子流，然后用激光將其擊中，迫使原子進(jìn)入量子疊加態(tài)，即每個(gè)銫原子同時(shí)處于兩個(gè)位置，這就產(chǎn)生了由相同原子構成的兩束原子流。當兩束銫原子流重新組合在一起時(shí)，原子會(huì )以一種正確的方式干擾自身，讓科學(xué)家得以計算出原子再次被激光擊中時(shí)光子的速度。由于速度顯示原子受力大小，因此光子和電子耦合的強弱程度——精細結構常數可被精確地計算出來(lái)。

　　暗光子不符合標準模型，如果它們真的存在，現實(shí)測量結果與標準模型的預測是不相符的，也就是說(shuō)，對精細結構常數的直接測量應與標準模型預測得出的值不同。新研究確實(shí)獲得了不同于標準模型預測的精細結構常數值，但研究人員也發(fā)現，這其中的差異“與暗光子存在時(shí)可能期望的情況南轅北轍”。

　　穆勒解釋說(shuō)，雖然測量結果不一致，但差異與預期不符表明暗光子可能并不存在。