【最新研究】協調相對論與量子力學的粒子被發現,萬有理論或將被證明

天空之城 2021/01/20 檢舉 我要評論
 

哇!真的第一次見哎,知识不会,只是姿势不对;科学凡此种种,用人话讲才能听懂

文/天空之城

 

20世紀初對於人類物理學來說是一個偉大的時代,當有些人以為物理學已經完備時,相對論和量子力學被偉大的物理學家們提出並建立。這不僅讓人類意識到了物理學還有很長的路要走,也帶我們見識了大至宇宙天體,小到微觀粒子,物理學世界到底有多麼不可思議。

隨著這兩個領域的不斷發展與突破,新的問題又出現了,那就是相對論和量子力學在某些方面無法協調,萬有引力無法統一到其他四個基本作用力中。

軸子:萬有理論的候選者

為了解釋這個矛盾,科學家們提出了許多種猜想。其中一種猜想認為:宇宙中有一種叫做軸子的微觀粒子,是宇宙大爆炸時產生的一種基本粒子。它不僅可以協調相對論與量子力學,甚至被認為是暗物質的有力競爭者之一。

軸子的概念在數十年前就被提出了,但科學家們始終都沒有真正發現它。2019年的時候,馬克斯·普朗克固體化學物理研究所和中國中科院大學等機構的聯合科學家團隊曾經宣佈發現軸子,不過這個發現仍然有待確認。

最近,科學家們在軸子探索方面再次迎來了突破,在名為Magnificent Seven的中子星所發出的X射線中,他們似乎找到了軸子存在的證據。

明尼蘇達大學的天文學家Raymond Co介紹說:「長期以來,不論是理論上還是實驗中,尋找軸子都是高能粒子物理學的重點之一。我們認為軸子應該是存在的,但始終都沒有發現它們。你可以將軸子想像為粒子中的幽靈,它們或許在宇宙中無處不在,但與我們的物質並沒有強烈的相互作用,因此我們沒有任何對軸子的觀測。」

20世紀70年代,物理學家首次提出了軸子的概念。值得一提的是,軸子並不是為了解釋暗物質或者作為萬有理論的候選者而提出的,而是為了解釋解決量子色動力學中的強CP問題,後來科學家們才發現了軸子可能扮演的重要角色。它可能是統一相對論和量子力學的弦理論中重要的一環,也被發現可能是暗物質的真實面貌。

儘管如此,很多科學家對於軸子的存在還是非常質疑的,因為還有很多理論不需要軸子就能解釋這些問題。想要解決這個爭論,最好的辦法只有一個,那就是找到它們。

尋找宇宙中的軸子

根據軸子相關的理論,如果它真的存在,那麼我們可以在恒星內部尋找它。注意,這裡提到的軸子,和暗物質理論中的軸子並不完全相同,它們同屬於軸子但是有所區別。但只要證明了其中一種,另一種也就得到了確認。

而尋找恒星內部的軸子,可以通過其過量的輻射。

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