暗物質 失落的宇宙

介於「存在」與「不存在」之間,一本書讀懂21世紀最重大的天文學難題


作者:
李金

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內容簡介

暗物質 失落的宇宙:介於「存在」與「不存在」之間,一本書讀懂21世紀最重大的天文學難題

暗物質──被譽為21世紀的首席物理學難題,
數十年來,人們殫精竭慮研究,卻依然對它所知甚少……
暗物質既看不見、也觀測不到,科學家又憑什麼說它存在?

▎暗物質是什麼?
有一類物質暗藏在宇宙中,既不發光、也不吸收、反射或折射光,不僅在沒有光的黑暗中看不到,在有光線的環境中也完全透明,同樣看不到。
這種不發光又絕對透明、在任何環境下都無法看到、卻又有質量的物質,就被稱為暗物質。

▎暗物質如何被發現?
1933年,天文學家費里茨·茲威基(Fritz Zwicky)驚奇地發現:大型星系團內的星系,具有極高、又難以理解的運動速度,單靠我們所觀測到的星系團引力作用,根本不可能束縛這些星系在星系團內的高速運動──除非在星系團中,還有「看不見」的物質產生了強大的引力。
此後,天文學家透過測量螺旋星系的旋轉速度、觀測重力透鏡、大尺度宇宙結構形狀,以及微波背景輻射等研究中的「奇特」現象,大膽猜想:宇宙中可能暗藏有大量「看不見」、卻又能透過重力作用被感知的暗物質,而且約占整個宇宙物質總量的85%!

▎基本模型的困惑:「超對稱粒子」是暗物質粒子嗎?
基本粒子能被分為自旋為整數的玻色子(Boson),與自旋為半整數的費米子(Fermion),而將這兩類粒子聯繫起來的理論,就被稱為超對稱理論(SUSY)。
遺憾的是,多

作者簡介

李金

五十多年來從事核反應研究;核爆炸輻射測量;核探測技術研究;高能粒子對撞機譜儀BES的研發、建造和升級;正負電子對撞物理實驗研究。同時是BES國際合作發言人,曾以訪問學者或客座教授身分在美國、日本、英國、法國等從事高能物理研究。近二十年從事微中子和暗物質實驗等前沿課題研究,曾發表科學論文和科普文章三百餘篇。

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