該圖片由注冊用戶"漫游太空"提供，版權聲明反饋

非粒子

物理(li)學(xue)家一(yi)直在地球地幔處尋(xun)找一(yi)種新的(de)基本力。非粒子(zi)(zi)，兼具光(guang)子(zi)(zi)和(he)擁有重(zhong)量的(de)粒子(zi)(zi)的(de)雙重(zhong)特性，或可能是導致(zhi)(zhi)遠程自旋(xuan)相互(hu)作用的(de)主要(yao)原因(yin)，這是指(zhi)導致(zhi)(zhi)原子(zi)(zi)中的(de)電(dian)子(zi)(zi)在長(chang)距離范圍內將(jiang)它們的(de)自旋(xuan)頻率逐漸調(diao)整統一(yi)的(de)新型(xing)力。

為了發現這(zhe)種新基(ji)本(ben)力的(de)存在證據，研究人員已經標記出地(di)球地(di)幔里的(de)電(dian)(dian)(dian)子(zi)(zi)的(de)密度和自(zi)旋(xuan)，目前(qian)正在調查這(zhe)些地(di)下電(dian)(dian)(dian)子(zi)(zi)是否會影響(xiang)兩個相(xiang)距4828千米的(de)實(shi)驗中的(de)中子(zi)(zi)和電(dian)(dian)(dian)子(zi)(zi)的(de)自(zi)旋(xuan)。如(ru)果地(di)幔中的(de)電(dian)(dian)(dian)子(zi)(zi)傳輸(shu)一種力量給實(shi)驗室(shi)里的(de)粒(li)子(zi)(zi)，那么它(ta)將改變(bian)粒(li)子(zi)(zi)的(de)自(zi)旋(xuan)頻率。這(zhe)種新基(ji)本(ben)力也將與引力、電(dian)(dian)(dian)磁力和強弱的(de)核(he)力一起影響(xiang)宇宙的(de)行為。

暗物質粒子

宇宙(zhou)充(chong)滿了各種(zhong)不可(ke)見的(de)(de)(de)(de)物(wu)質(zhi)，它們(men)也被稱為(wei)暗物(wu)質(zhi)，后(hou)(hou)者的(de)(de)(de)(de)引力拖拽作用(yong)是(shi)導致星系不會(hui)分(fen)崩離析的(de)(de)(de)(de)主要(yao)原(yuan)因。目(mu)前最主要(yao)的(de)(de)(de)(de)理論認為(wei)暗物(wu)質(zhi)是(shi)由弱相互(hu)作用(yong)重離子(WIMPs)組(zu)成的(de)(de)(de)(de)，后(hou)(hou)者很少會(hui)與正常物(wu)質(zhi)發生(sheng)相互(hu)作用(yong)。

好(hao)幾處(chu)實(shi)驗(yan)(yan)室，包括美國南達科塔(ta)(ta)州霍姆(mu)斯塔(ta)(ta)克金(jin)礦(kuang)的(de)最大(da)地下(xia)氙探測器(LUX)，也依賴地殼以保護(hu)實(shi)驗(yan)(yan)不受(shou)到宇(yu)宙射(she)線的(de)輻射(she)。目(mu)前為止(zhi)，搜(sou)尋(xun)到WIMPs的(de)證(zheng)據寥(liao)寥(liao)無幾，但正在(zai)進行(xing)的(de)其它幾項試驗(yan)(yan)或可能在(zai)未(wei)來幾年有(you)新(xin)的(de)發現。

太陽中微子

位于意大利的(de)(de)(de)(de)(de)薩索(suo)國家實驗室的(de)(de)(de)(de)(de)物理(li)學家在(zai)所謂(wei)的(de)(de)(de)(de)(de)變型(xing)，或(huo)(huo)者稱為“風(feng)味”的(de)(de)(de)(de)(de)過程中，發現了太(tai)陽(yang)(yang)中微子(zi)的(de)(de)(de)(de)(de)痕(hen)跡。太(tai)陽(yang)(yang)的(de)(de)(de)(de)(de)核反應會產生這些不帶電的(de)(de)(de)(de)(de)粒子(zi)，但主要的(de)(de)(de)(de)(de)理(li)論(lun)認為它們(men)在(zai)前往地(di)球的(de)(de)(de)(de)(de)過程或(huo)(huo)會發生“風(feng)味”的(de)(de)(de)(de)(de)改變。因(yin)此，尋(xun)找特(te)定(ding)風(feng)味的(de)(de)(de)(de)(de)太(tai)陽(yang)(yang)中微子(zi)的(de)(de)(de)(de)(de)物理(li)學家最(zui)終只會測量(liang)到(dao)比他們(men)預期(qi)更少(shao)的(de)(de)(de)(de)(de)極少(shao)數太(tai)陽(yang)(yang)中微子(zi)。

太(tai)陽中微子(zi)很少與物(wu)質(zhi)發(fa)生相(xiang)互作用(yong)，但是(shi)通過從歐洲核子(zi)研(yan)究委員會(hui)物(wu)理(li)學實驗(yan)室發(fa)送731米粒子(zi)束至薩索國家實驗(yan)室，物(wu)理(li)學家成功的捕獲(huo)到正在改(gai)變風味(wei)的粒子(zi)。這項發(fa)現證實了中微子(zi)在從太(tai)陽到地球(qiu)的過程(cheng)中的確會(hui)發(fa)生風味(wei)的改(gai)變

發現反中微子

中(zhong)(zhong)微子可能形(xing)成于太陽，但地(di)(di)(di)球(qiu)地(di)(di)(di)幔內(nei)(nei)部的(de)放(fang)射性元(yuan)素也能產生少量的(de)中(zhong)(zhong)微子。薩(sa)索國家實驗(yan)室還成功(gong)的(de)圍困了(le)某些所謂的(de)反中(zhong)(zhong)微子，后者(zhe)形(xing)成于放(fang)射性的(de)鈾或者(zhe)釷衰變。這種新粒(li)(li)子或可能解釋地(di)(di)(di)球(qiu)內(nei)(nei)部形(xing)成了(le)多少熱，從而導致(zhi)構造板塊的(de)運動。為了(le)捕(bu)獲從地(di)(di)(di)幔放(fang)射出的(de)反中(zhong)(zhong)微子，研究人員使用了(le)一種基于油的(de)液體，當亞原子粒(li)(li)子撞擊(ji)該(gai)液體時它會(hui)發(fa)光(guang)。研究人員鑒(jian)別(bie)出反中(zhong)(zhong)微子的(de)存在是因(yin)為當中(zhong)(zhong)子撞擊(ji)液體的(de)原子時，它們放(fang)射出正電子。

核子衰變

盡管很多亞原子(zi)(zi)(zi)(zi)粒(li)子(zi)(zi)(zi)(zi)會衰(shuai)(shuai)變(bian)成其它粒(li)子(zi)(zi)(zi)(zi)，但目前科學(xue)家(jia)還尚未發現組(zu)成原子(zi)(zi)(zi)(zi)核(he)的質(zhi)子(zi)(zi)(zi)(zi)和中子(zi)(zi)(zi)(zi)的衰(shuai)(shuai)變(bian)。旨在揭示物理(li)學(xue)的一切的大統(tong)一理(li)論預測(ce)了(le)核(he)子(zi)(zi)(zi)(zi)衰(shuai)(shuai)變(bian)的存(cun)在。

為了找(zhao)到這(zhe)種(zhong)罕(han)見衰(shuai)變的證據，日本神岡礦山地下的超級神岡探測器實驗的科學家已(yi)經耗(hao)費了多年時間(jian)尋(xun)找(zhao)核子(zi)衰(shuai)變。即使光(guang)子(zi)的衰(shuai)變時間(jian)需要10的34次方，探測器也應該能夠發現少數光(guang)子(zi)衰(shuai)變跡象。然而，目前為止超級神岡探測器仍一無所獲。