一颗病毒大小的新型分子或可帮助人类找到暗物质

2019.02.18 09:16

西班牙巴塞罗那光子科学研究所的物理学家近日发明了一款新型分子称。这是一颗大小和病毒相仿的珠子,由一束红外激光托着,飘浮在一个微型真空腔中。研究人员称,这款分子称或将成为探测高频波、甚至暗物质的关键所在。

背后原理

这背后的科学原理非常深奥复杂。在上周发表在预印网站ArXiv上的论文中,研究人员详细描述了这颗“珠子”如何能够可靠而稳定地测定只有单个分子那么大的物体质量,且错误率远低于目前已有的所有分子称。

当某个物体(比如一个分子)附着到这颗飘浮的珠子上之后,物理学家便会向其施加一个微小的力,然后通过珠子的振荡速度得出该物体的质量。

发明该电子秤的科学家们目前在开展一系列实验,将这颗珠子放在一片薄薄的金箔附近,试图通过测量两者之间的微弱引力,揭开引力背后神秘的运作机理。该团队还希望用这套系统探测高频引力波。科学家认为,引力波可以使托住珠子的激光束发生弯曲、改变形状。

还跟得上吗?

这类波将帮助物理学家实现一项迄今为止还无人取得的成就——探测到暗物质。因为当一种名为“轴子”的理论暗物质粒子与黑洞的强大引力发生相互作用时,便可以产生引力波。

这颗小小的玻璃珠究竟能否提供暗物质存在的直接证据呢?这点还尚待证明。但这至少说明,科学家们正在跳出用大型探测器寻找暗物质的思维定式,积极提出各种原创想法。(叶子)