我们能看到来自地球的暗能量吗?
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发布时间：2023-01-02 02:20
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时间：2023-06-23 04:27
令人沮丧的是，大多数解释暗能量的尝试都没有通过极其严格的粒子物理测试。
但新的研究表明，一种假设形式的暗能量可能在太阳内部产生，并在地球上被探测到。
事实上，我们可能已经看到了。
黑暗中的秘密。
1997年，天文学家发现宇宙正在加速膨胀，这让他们自己和世界都大吃一惊。
他们给这种加速膨胀起了一个很酷的名字--暗能量--因为他们不知道是什么导致了这种奇怪的宇宙学效应。
对暗能量最简单的解释是，它是一个“宇宙常数”，这是爱因斯坦广义相对论中的一个额外数字。
换句话说，在这个观点中，宇宙的膨胀加速是因为…。
宇宙的膨胀在加速--这并不完全是一个令人满意的解释。
物理学家试图将这个宇宙常数与整个时空中发现的量子真空能量联系起来，但他们的计算估计加速膨胀的强度大约大了120个数量级。
因此，或许暗能量并没有直接嵌入时空本身。
也许宇宙中有某种新的力、场或粒子在起作用--粒子物理的标准模型以前不知道的东西。
这个实体可以解释加速扩张，但理论模型在这里也会遇到问题。
问题是，一旦你把一个新的力、场或粒子引入到宇宙成分的混合物中，这个力、场或粒子就会开始与物理上已知的所有其他力、场和粒子相互作用。
由于我们在任何高能(更不用说低能)物理实验中都没有发现任何新的物理迹象，这似乎不是一个可行的选择。
在屏幕后面。
也许暗能量还有另一个诀窍在它的袖子里。
也许有一些实体产生了大宇宙尺度的加速膨胀，而这个实体中的某些东西屏蔽了它与太阳系小尺度的已知物理的相互作用。
这有点牵强，但由于我们不知道是什么产生了暗能量，这是值得研究的。
但是，我们如何在我们的实验中找到一些被设计成对我们的实验隐藏的东西呢？
一些理论家提出暗能量可能是由某种新粒子引起的。
这种假设的粒子不会与标准模型中的其他粒子(如电子和顶夸克)相互作用，因为它会在太阳中心大量产生，那里的密度和温度足够高，足以发生暗能量和标准模型之间的相互作用。
太阳内部暗能量粒子的产生会破坏太阳的热平衡，改变太阳的光输出、温度和寿命。
根据这些理论，因为太阳的行为完全符合我们对标准模型的期望，它不可能在其核心产生暗能量粒子。
但最近发表在预印数据库上的一篇论文提出了另一种可能性：也许暗能量并不直接与任何标准模型粒子相连，但确实与光子相连。
在太阳深处，有一个被称为塔可跃层的区域，那里的太阳磁场非常强。
磁场由光子携带，因此在角跃层中产生数以吨计的光子。
如果暗能量以某种方式与光子相连，那么这里也可能产生暗能量粒子。
现在你看到了吧。
其结果是，太阳可能确实有一种方式可以吐出暗能量粒子。
然后，这些暗能量粒子会射入太阳的其余部分，穿过空旷的空间，现在就会流经你的身体。
宇宙中现在可能有另一个实体正在默默地流经你：暗物质。
暗物质是一种无形的物质形式，占宇宙质量的80%以上。
就像这种假设的暗能量形式一样，暗物质很可能是由粒子物理标准模型目前未知的粒子组成，并在宇宙中流动。
而且它也是完全神秘的。
分散在地球上的几个实验正在寻找难以捉摸的暗物质粒子，科学家们希望能一窥这种极其罕见的相互作用。
最近，其中一项名为XENON1T的实验目睹了一个它无法完全解释的信号--这是这种探测的第一个轻微迹象。
根据最新的研究，实验检测到的可能不是暗物质，而是暗能量。
这不是一个很强的探测，也远不能确认暗能量的性质。
但暗示就是暗示。
自最初发现暗能量以来，已经过去了二十多年，理论和实验都没有取得太大进展。
科学家们希望，未来的暗物质探测实验，如XENONnT和PandaX-4T，将提供更多数据，最终让我们第一次瞥见黑暗宇宙。
作者：保罗·萨特
