理由是什么|暗物质是由六夸克组成的吗 (理由是什么意思)

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• 暗物质是由六夸克组成的吗？理由是什么？
• 暗物质究竟是什么元素构成的？
• 你知道什么是暗物质吗？浅谈暗物质和暗能量的那些事

暗物质是由六夸克组成的吗？理由是什么？

无法否定的迷信理想是，必需存在暗物质能力解释咱们对宇宙的全套观测结果。

虽然咱们对此有所了解，但是，咱们还没有确定它实践上是由什么粒子组成的。

咱们设想过的每个间接检测试验都是白费的。

虽然曾经提出了许多暗物质候选实践，但没有强有力的证据支持其中任何一种。

作为暗物质候选者，有一个新的想法惹起了惊动：一种称为六夸克的不凡类型的粒子。

这是可行的暗物质候选实践吗？

当钻研者们第一次性开局深化原子核时，就开局留意到仿佛有许多很奇异的个性。这里斗冲有一些幽默的理想：

上图：大型原子核中β衰变的示用意。

有一个很有价值的经验立刻变得显而易见：有些粒子（例如中子）在未与其余任何物质联合时会变得不稳固，但它们突然之间可以在联合形态下变得稳固。

游离中子或许是不稳固的，但空庆歼据咱们所知，从氦到铁再到铅的原子核中联合的中子差雀将在有限长的期间内坚持稳固。

这种稳固的要素是什么呢？ 是联合能（在这种状况下，每个核子）与衰变父粒子（中子）和子粒子（质子，电子和反电子中微子）之间的品质/能量差的乘积。

假设系统联合得足够严密，那么即使是齐全由不稳固粒子组成的汇合也或许是稳固的。

典型的例子是中子星。

即使物体的外部90％齐全由中子组成，但这些粒子的引力和核键合使整个系统坚持稳固。

上图：来自具备极强磁场的中子星的高能量迸发

一旦咱们了解了却合能是什么以及它是如何上班的，便提出了一个绝妙的主意，以解释开局从粒子对撞机发生的粒子“生物园”当中的各种成员。

除了质子和中子之外，那些较重的、不稳固的粒子——兰布达粒子（Λ 0）——也被发现了。

但是还有许多其余粒子：3种介子，4种k介子，rho介子，eta介子，eta prime和phi介子等。

1956年，也就是在人们还没有想到夸克之前，坂田昭一（Shoichi Sakata）有了一个绝妙的主意：兴许一切这些新粒子都是咱们所知道的三个“基本”粒子的便捷组合：

虽然许多复合颗粒（如π介子）甚至比集体质子，中子，或Λ 0粒子轻，或许联合能可以解释它。

但坂田的形式，被证明了夸克和胶子存在的深度非弹性散射试验所扫除。

上图：将恣意两个粒子碰撞在一同时，就可以探查粒子的外部结构。

但是，这个想法被保管了上去： 不稳固的复合颗粒，假设在正确的条件下联合在一同，则或许变得稳固。

如今咱们知道存在夸克（和反夸克），这带来了一种新的实践或许性，即“联合能”不只能使质子等粒子稳固，而且可以使其余各种组合稳固。

毕竟，咱们如今曾经发现了诸如以下的粒子：

2014年，发现了一个特意幽默的六夸克，称为d *，它由三个上夸克和三个下夸克（就像氘核）构成，但品质较重。

上图：曾经观察到四夸克，五夸克和六夸克（双强子）形态。

它们由夸克和反夸克的十分规组合组成。

以前曾经发现了各种各样与此相似的粒子。

例如，rho介子的品质为〜775 MeV /c²，在大概10^-23秒后衰减为介子（具备相反的夸克-反夸克组成，但品质小20％）。

三角重子所有由上夸克和下夸克组成，但品质为1232 MeV /c²：比质子和中子重约300 MeV /c²，在约10^-23 秒后衰减为质子和中子 。

如今，规范氘核是质子和中子联合在一同的，总品质为1875.6 MeV /c²，比独自的中子和质子轻2.2 MeV /c²。

但是d *六夸克是氘核的激起态，其品质为2380 MeV /c²。

它的寿命与其余粒子简直相反：10^-23秒。

经过这么多期间，它会经过弱小的核相互作用而衰减为惯例的氘核和两个介子。

上图：d *粒子中夸克的不同或许构型（顶部）及其衰减。

请留意，两边状况显示为衰变为两个Delta粒子，与衰变为具备氘核（质子和中子）以及两个介子（中性或一个为正，一个为负）的形态相反。

到目前为止，一切都很好。

这只是规范的核粒子物理，无余为奇。

与中子等粒子相比，暗物质必需稳固至少数千亿年，因此它相对不能在d *粒子衰变的典型期间尺度上隐没。

但是，假设咱们在早期宇宙中制作足够的d *粒子，那么它们或许会以足够多的数量联合在一同，从而构成相似于微型中子星的物质形态，这是正当的：d *粒子之间的联合能使它无法衰变。

这就是新论文的思维：M。

Bashkanov和DP Watts提出的一种轻夸克暗物质的新或许性。

它们将一些幽默的成功联合在一同：

上图：玻色-爱因斯坦凝聚物方式的d *（2380）的原始产量计算为每个重子的联合能（y轴）的函数，以及这些粒子必需脱离与更大的宇宙相互作用的温度。只要狭窄的白色角落会给出咱们观察到的暗物质比率

假设一切这些事件都出现了，并且联合能足够大（平均须要大概每个d *的总运动品质的10％），那么它将在能量方面制止d *的规范衰减。

这与在反常氘核中制止中子（β）衰变的方式相反。

这是一个痴呆的想法，假设可以发明适合的条件，那么这个观念或许会在重离子对撞机上启动测试。

但是，即使作者辩论的一切都是正确的-即使夸克和反夸克是某种水平的分别，并且当宇宙在热大爆炸之后大概1微秒大时会构成少量d *粒子，但这些d *粒子不太或许生活关键要素之一是：在这些早期阶段，宇宙受辐射管理。

有足够多的动能足够极速移动的粒子始终与这些d *粒子碰撞，当它们碰撞时，这些碰撞将立即将它们炸开。

上图：在早期的宇宙中，自在质子和自在中子很容易构成氘。

但是当能量足够高时，光子将出现并轰炸这些氘核，将它们分解成独自的质子和中子。

关于反常的氘核，这将出现直到宇宙大概3-4分钟。

关于d *粒子，当宇宙的期间为微秒到毫秒时，这个环节将齐全成功。

关于早期宇宙中的一切复合粒子而言，这都是一个应战。

这就是为什么直到宇宙存在约3分钟之前才存在（反常）氘的要素：由于辐射会立即将一切氘粒子炸开。

这就是为什么中性原子要等到约宇宙约38万岁后才构成的要素。

假设它们在那以前构成的话，辐射会将它们炸开。

关于当宇宙存在几微秒时构成的d *粒子，雷同会出现疑问，没有处置打算。

即使它们曾经构成了玻色-爱因斯坦凝聚物，辐射也会将它们炸成碎片，由于存在太多的光子和中微子。

仅看量子色能源学和弱小能量并得出在某些不凡条件下外来物质形态或许稳固的论断是不够的。

咱们早在1977年就曾经为6夸克态做到了这一点。

咱们须要肃清更高的阻碍，并确保咱们可以创立必定数量的这些粒子，同时防止它们在咱们实践的宇宙中被破坏。

依据咱们目前所知，咱们没有方法成功这一指标。

上图：由一个上夸克和两个下夸克组成的中子是最关键的复分解分之一。

但是，咱们可以经过联合能将高度不稳固的激起态d *（2380）粒子转变为稳固粒子，但此想法目前还没有获取试验的支持。

通常，暗物质无法能是反常物质（由规范模型粒子制成），由于咱们知道在构成轻元素的宇宙早期阶段（核分解环节中）必需存在多少反常物质。

但是这种状况至少扫除了在核分解前阶段经过“锁定”联合这些反常物质的局面，从而可以在不受这种“暗方式”的反常物质搅扰的状况下发明轻元素。

但是，即使有或许像钻研者提出的那样制作出d *冷凝物，它也无法幸免于早期宇宙的剧烈辐射。

一旦将它们炸开，就无法再发生更多能够构成玻色-爱因斯坦冷凝物的d *粒子，由于它们发生的条件曾经过去。

暗物质是六夸克，这是一个痴呆的想法，但咱们不须要期待对撞机的结果来扫除。据咱们所知，早期的宇宙曾经足够粉碎d *六夸克，隔绝了它是构成咱们宇宙的暗物质的宿愿！

期间到2020-04-04（清明）这个时点遮挡爱因斯坦眼帘的那层薄薄窗户纸就到一捅就破的时刻了：

2600年前佛祖发现如来恒等式：

空 色 如来

如来者无所素来，亦无所去。

2600年前老子说在天地创生之前曾经就有一个混成之物了，这个物叫玄牝（黑洞）。

1748年欧拉发现上帝制作的恒等式：

这个恒等式简化后就是：-1 1 0。

1920年玻色-爱因斯坦预言宇宙中当温度降到-273.15C 时存在玻色-爱因斯坦凝聚态（第五态）。

2010-03-14含糊发现龟 是中国 太极 文化的使者，龟 身上带着一个符号（ ）和两部无字天书：

2013-03-03含糊发现全域费波纳契数列：

这里，φ （ 5-1）/2或φ 0.618…（黄金比例）。

2020-02-02后意识大爆炸：

一、宇宙恒等式

引力子 光子 中微子

引力子带1份负能量，光子带1份正能量，中微子不带能量。

这个恒等式与欧拉公式和如来恒等式同构。

二、光子

光子由正负电荷和正反虚构子构成，带1份能量h（普朗克常数）。

三、引力子

光子去掉一对电荷后的壳，带1份负能量-h。

四、中微子

中微子不带能量，其精细结构是正负电荷绕两个引力子构成自耦合。

五、真空和暗能量

真地面恣意一个点对应一个中微子或真空是由光子填充构成的。

中微子中隐含有一个光子，这个光子是无法见的，所以，这些隐含在真空或中微子中能量叫暗能量。

六、空泛

人类所处的宇宙或一个泡泡就是一个真空团，真空团中中微子和中微子之间存在一种聚团力（Φ）（第五力），一切泡泡都沉没在宇宙大空泛中。

空泛由纯引力子填充，温度永远是-273.15C ，空泛也叫狄拉克负能量海。

七、宇宙边缘

波江座10亿光年级大空泛，是两个泡泡未齐全兼并时留下的，其边缘特色可以表示视界小宇宙边缘的结构。

八、中微子冰和暗物质

真空团与空泛混成带温度就是相对零度，依据玻色-爱因斯坦统计，中微子会凝固构成中微子冰。

中微子冰就是玻色-爱因斯坦冷凝态（第五态）。

中微子冰就是暗物质。

九、黑洞或玄牝

中微子冰经过一个汇集环节当品质超越霍金品质时就构成一代后天亮洞或玄牝。

这是一个无法否定的迷信理想，暗物质是必定存在于宇宙，能力解释咱们对宇宙的全套观测。

虽然咱们对它了解很多，但是，咱们还没有确定究竟是什么粒子组成了它。

咱们做过的每一个间接检测试验都空手而归。

虽然曾经提出了少量的暗物质候选粒子，但没有有力的证据支持其中任何一个。

本月有一个新的想法将波作为暗物质候选：一种被称为d*六夸克的不凡粒子。

这是一个可行的暗物质候选者吗？

这是一般出心裁的主意，但必需是错的，理由如下文：

当咱们第一次性探测原子核时，咱们开局留意到一些过后看起来很奇异的性质。

以下是一些幽默的理想。

衰变（称为β衰变）的一种或许性是核中的一个中子衰变，转化为质子、电子和反电子中微子。

有一个很有价值现象很快被发现：有些粒子（比如中子）在不与任何其余粒子联合时是不稳固的，它们会突然在联合形态下变得稳固。

游离中子或许不是稳固的，但据咱们所知，从氦到铁再联合到铅中的原子核中的中子将在有限长的期间内坚持稳固。

这种稳固的要素？ 它是联合能（在这种状况下，每个核子）与衰变成其父粒子（中子）和子粒子（质子，电子和反电子中微子）之间的品质/能量差的乘积。

假设系统约束得足够严密，那么即使是齐全由不稳固粒子组成的汇合也或许是稳固的。

典型的例子是中子星，即使物体的外部90％齐全由中子组成，但这些粒子的引力和核键合使整个系统稳固。

一旦咱们了解了什么是联合能以及它是如何上班的，便提出了一个绝妙的主意，以解释开局从粒子对撞机发生的粒子的“生物园”。

除了质子和中子，还发现了一个更重的，不稳固的版本，即Lambda粒子（Λ ）；还有许多其余粒子：3种介子、4种K介子和phi介子等。

1956年，在人们想到夸克之前的几年，坂田昭一有一个绝妙的想法：兴许一切这些新粒子都是咱们所知道的三个“基本”粒子的便捷组合：

虽然许多复合粒子（如π介子）甚至比单个质子、中子或Λ 粒子还要轻，兴许联合能可以解释这一点。

坂田模型虽然很杰出，但却被证明夸克和胶子实在性的深层非弹性散射试验所扫除。

但是，这个想法依然存在：不稳固的复合粒子，假设在适合的条件下联合在一同，或许变得稳固。

既然咱们知道夸克（和反夸克）的存在，这就提出了一种新的实践或许性，即不只像质子这样的粒子是稳固的，而且还有其余的组合。

毕竟，咱们如今发现了如下粒子：

2014年，一种特意幽默的d*六夸克被发现，由三个高低夸克（就像氘核一样）组成，但品质更重。

以前发现的各种粒子都与此相似。

例如，rho介子的品质约为775MeVv/(c ^2)，大概10^(-23)秒后衰变为π介子（具备相反的夸克反夸克成分，但品质不到20%）。

德尔塔重子都是齐全由高低夸克组成，但品质为1232MeV/(c ^2)：比质子和中子重约300MeV/(c ^2)，大概10^(-23)秒后衰变为质子和中子。

如今，规范氘核是质子和中子联合在一同，总品质为1875.6MeV/(c ^2)：4.4MeV/(c ^2)，区分比中子和质子轻。

但是d*六夸克是氘核的激起态，它的品质是2380 MeV/(c ^2)。

它的永世？和其余粒子差不多：10^(-23)秒。

过了很长一段期间，它经过剧烈的核相互作用衰变为一个一般的氘核和两个π介子。

到目前为止，还不错。

这只是规范的核物理和粒子物理，没有什么异常。

与中子等粒子相比，暗物质至少要稳固数千亿年，因此它相对不能在d*粒子衰变的典型期间尺度上衰变。

但是，假设咱们在早期宇宙中制作出足够多的d*粒子，它们或许以足够多的数量联合在一同，构成一种相似于微型中子星的物质形态：在那里d*粒子之间的联合能阻止它衰变。

这就是巴什卡诺夫()和D.P.瓦特()的一篇新论文《光夸克暗物质的新或许性》面前的想法。它们联合了一些幽默的意识：

假设一切这些事件都出现了，假设联合能足够大（平均须要约为每个d*的总残余品质的10%），就能量而言，它将制止d*的规范衰变，就像在反常氘核中制止中子（β）衰变一样。

这是一个痴呆的想法，假设能发明出适合的条件，它或许会在重离子对撞机上启动测试。

但是，即使作者所说的一切都是真的——即使夸克和反夸克以某种方式被分别，并且当宇宙在大爆炸后大概1微秒大的时刻构成了少量的d*粒子——这些d*粒子不太或许存活，有一个关键要素：宇宙在这些早期阶段是由辐射管理的。

有足够快的运动粒子，有足够的动能始终地与这些d*粒子碰撞，当它们碰撞时，这些碰撞会立即将它们炸开。

这是对早期宇宙中一切复合粒子的应战。

这就是为什么在宇宙大概3分钟之前没有（反常的）氘：由于辐射会在瞬间将任何氘粒子炸开。

这就是为什么中性原子在宇宙大概38万年前不能构成的要素：假设它们以前构成的话，辐射会把它们炸开。

关于一个在宇宙微秒前构成的d*粒子来说，雷同的疑问也会出现，但没有处置方法：辐射会把它们所有炸开，即使它们曾经构成玻色-爱因斯坦凝聚体，由于有太多的光子和中微子超越了临界能限。

仅仅观察量子色能源学(QCD)和弱小的力，并得出在某些不凡条件下一个奇特的物质形态或许是稳固的论断是不够的；早在1977年，咱们就曾经对6夸克态做了这样的钻研。

咱们须要扫清更高的阻碍，确保咱们能够发明出实在数量的这些粒子，同时防止它们在咱们实在的宇宙中受到破坏。

依据咱们目前所知，咱们没有方法做到这一点。

值得一提的是，这是一个痴呆的想法。

通常，暗物质不能是反常物质（由规范模型粒子构成），由于咱们知道在宇宙早期，当轻元素构成时，有多少反常物质存在：在核分解环节中。

但这种状况至少逃避了在核分解前阶段“锁定”反常物质的约束，准许在不受这种暗方式反常物质搅扰的状况下创立轻元素。

但是，即使有或许像作者所倡导的那样发生d*凝聚体，它也无法在早期宇宙的剧烈辐射下生活。

一旦它们被炸开，就没有方法制作出更多能够构成玻色-爱因斯坦凝聚体的d*粒子，由于抵赖它们发生的条件曾经过去了。

这是一个绝妙的主意，但咱们不须要期待对撞机扫除它。

咱们所了解的早期宇宙曾经足以粉碎d*六夸克可以构成咱们宇宙暗物质的想法。

暗物质究竟是什么元素构成的？

暗物质 Dark material【Jeremiah P. Ostriker和Paul Steinhardt 著 Shea 译】几十年前，暗物质(dark matter)刚昌消被提进去时仅仅是实践的产物，但是如今咱们知道暗物质腔迅运曾经成为了宇宙的关键组成局部伍梁。

暗物质的总品质是一般物质的6倍，在宇宙能量密度中占了1/4，同时更关键的是，暗物质主导了宇宙结构的构成。

暗物质的实质如今还是个谜，但是假设假定它是一种弱相互作用亚原子粒子的话，那么由此构成的宇宙大尺度结构与观测相分歧。

不过，最近对星系以及亚星系结构的剖析显示，这一假定和观测结果之间存在着差异，这同时为多种或许的暗物质实践提供了用武之地。

经过对小尺度结构密度、散布、演变以及其环境的钻研可以区分这些潜在的暗物质模型，为暗物质本色的钻研带来新的曙光。

大概65年前，第一次性发现了暗物质存在的证据。

过后，弗里兹·扎维奇（Fritz Zwicky）发现，大型星系团中的星系具备极高的运动速度，除非星系团的品质是依据其中恒星数量计算所获取的值的100倍以上，否则星系团基本无法约束住这些星系。

之后几十年的观测剖析证明了这一点。

虽然对暗物质的性质依然无所不知，但是到了80年代，占宇宙能量密度大概20%的暗物质以被广为接受了。

你知道什么是暗物质吗？浅谈暗物质和暗能量的那些事

古希腊人有个很好的想法：宇宙很便捷。

在他们看来，宇宙的一切都由四种元素组成：土壤、空气、火，还有水。

这个美妙的实践继续开展，它既便捷，又优雅。

它说，只需用不同的方式组合这四种元素，就能获取宇宙中多样的一切。

比如说，土壤和火能分解枯燥的物品。

空气和水能分解湿的。

但是随着实践开展，疑问来了。

它的预测里，没有能被测量的物品，而测量是试验迷信的基础。

更糟的是，这个实践基本不对。

不过，希腊平凡的哲学家留基伯，在公碧斗元前5世纪，提出了有史以来最久经考验的实践：咱们能看到的一切都由一种叫原子的看不见的微粒组成。

这个实践便捷而柔美，而且比起四元素学说，它更有宿愿被证明。

几个世纪的迷信思索和试验证明了实在的物质，比如氢、碳、或许铁，都能被分解成原子。

留基伯的实践中，原子是物质最小的组成局部，就像氢、碳、或许铁。

留基伯实践中惟一的失误，就是原子其实依然可分。

而且人们发现，他的实践只能解释宇宙组成的一小局部。

宇宙中看似常常出现的物质，理想上相当稀少。

留基伯的原子，以及它们的组成其实只占了宇宙的5%。

物理学家知道，宇宙剩下的95%都是暗宇宙，即暗物质和暗能量，咱们是怎样知道的？由于假设咱们看着什么，咱们就会看见什么。

看起来很便捷，其实十分深奥，一切组成原子的物质都是可见的。

它们反射光，从而被咱们看见，当咱们仰望星空，就能看见星星和星系。

其中有一些，和河汉系一样，漂亮，螺旋状，在宇宙中优雅地旋转。

迷信家在20世纪30年代第一次性测量了星系群的运动和它们蕴含物质的重量，他们十分惊讶，他们发现没有足够的可见物质来让物质聚在一同。

然后对各个星系的独自测量也证明了这个令人困惑的结果：星系中没有足够的可见物质来发生足够支持它们的引力。

在咱们看来，它们会飞散开，可是它们没有，所以必定有什么物质是咱们看不见的，咱们叫它们：暗物质。

如今，暗物质存在的最佳证明是测量一种叫“宇宙微波背景辐射”的余辉，发生于宇宙大爆炸中，那又是另一个故事了。

咱们一切的证据都标明了暗物质存在，并且是布满天穹的漂亮星系的关键成分，所以咱们要怎样呢？咱们早就知道地心说是错的，咱们生活的星球，其实相当一般，它的恒星也很一般，位于一个一般星系的旋臂中。

发现暗物质使咱们又揭开了物质的一层面纱，咱们发现，组成咱们的物质只是宇宙极小的一局部，剩下的还有很多。

本世纪初，迷信家钻研了宇宙的中心并证明，一切物品都在相互远离。

想想开天辟地的大爆炸这并不令人异常，而且，宇宙收缩的速度仿佛也在放慢，这是怎样回事？要么有一种能量推进了这种减速，就像你让 汽车 减速一样；要么就是引力的作用，这和咱们想的不齐全一样。

大少数迷信家置信前者，即有一种能量，推进了减速，他们叫它：暗能量。

当下最先进的测量方法使咱们能够算出宇宙中暗局部有多大。

看起来，暗能量组成了宇宙的68%，暗物质则占27%。

咱们，和咱们能看见的只要5%。

那暗物质和暗能量的组成是什么？咱们不知道，但有一个叫“超对称”的实践可以解释其中的一局部。

超对称简称SUSY（supersymmetry），预测了很多新粒子，其中的一些兴容许以组成暗物质。

假设能证明SUSY，咱们就能从了解宇宙的5%，也就是咱们能看见的物品，到了解大概三分之一。

了解暗能量兴许会更难，但也有一些投机实践兴许能指出一些路线，其中一些实践能追溯信行到滑慧哗古希腊人最早的平凡想法，就是咱们几分钟前讲过的宇宙必定很便捷的想法，些实践预言，宇宙的多样全都来自一个元素，也就是“弦 ”。

咱们知道的一切微粒都是弦的不同谐波，可怜的是，弦论至今都无法被证明。

不过，可以 探求 的宇宙如此广袤，危险很高，这一切能否让你感觉自己很微小？不用这样，相反，你应该惊叹咱们曾经发现的一切，你是宇宙中能思索自己这个神奇而惟一的物种中的一员，而且你生逢其时，能看到咱们正在 探求 。

参考资料

百科全书

2.天文学名词

3. Tianshu Wang- Gabriella Hu-观汉居士

暗物质是由六夸克组成的吗理由是什么