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理论把中微子的微小质量与加速宇宙膨胀联系起来

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最近十年来最大的物理学突破之二是发现微弱的亚原子粒子称为中微子实际上有少量的质量和宇宙的扩张实际上正在加快速度的检测。
现在三位物理学家建议这两个发现通过宇宙,黑暗的能量,他们说的联系他们说可能是由以前无法识别的亚原子粒子,他们称之为“加速器”造成的一个最奇特的特征整体连接。来自华盛顿大学:

新理论将中微子的微小质量与加速宇宙膨胀联系起来

过去十年中最大的两个物理学突破是发现中微子的微小亚原子粒子实际上具有少量质量,宇宙实际上是在加快速度。

现在华盛顿三位物理学家正在暗示,这两个发现是通过宇宙中最奇特的特征之一 - 黑暗的能量整合在一起的,他们认为这种联系可能是由以前未被认识的亚原子粒子引起的,他们称之为“加速器”。

在早期的宇宙中,黑暗的能量可以忽略不计,但现在它占了大约70%的宇宙。了解这一现象可能有助于解释为什么有朝一日,在未来的很长一段时间里,宇宙将会膨胀得如此之多,以至于在夜空中不会有其他恒星或星系出现,最终可以帮助科学家辨别宇宙的膨胀是否会继续无限期。

在这个新理论中,中微子受到与加速器相互作用产生的新的力量的影响。大学物理学教授安·纳尔逊(Ann Nelson)说,当宇宙试图把中微子拉开时,暗能量的结果就像拉伸的橡皮筋那样产生紧张。她说,这种紧张气氛促进了宇宙的扩张。

中微子是由太阳等恒星核火炉中的数万亿个晶体产生的。他们在宇宙中流淌,数十亿人每秒经过包括人在内的一切事物。除了微量的质量外,它们没有电荷,这意味着它们与它们通过的材料之间的相互作用非常小。

纳尔逊说,加速器和其他物质之间的相互作用更弱,这就是为什么这些粒子还没有被复杂的探测器看到。然而,在新理论中,加速器展现出一种能够影响中微子的力量,她认为这种力量可以通过已经在世界各地运行的各种中微子实验来检测。

“有许多暗能量模型,但是这些测试大多局限于宇宙学,特别是测量宇宙膨胀的速度。因为这包括观察非常远的物体,所以要精确地进行这样的测量是非常困难的,“纳尔逊说。

“这是唯一的模式,给了我们一些有意义的方式在地球上做实验,找到引起黑暗能量的力量。我们可以利用现有的中微子实验做到这一点。“

纳尔逊在一篇论文中提出了这个新理论。大卫·卡普兰(David Kaplan)也是大学物理学教授; UW物理学研究助理Neal Weiner。他们的工作,部分得到了美国能源部的资助,在一篇即将出版的美国物理学会期刊“物理评论快报”上接受发表的论文中详细介绍。

研究人员说,中微子的质量实际上可以根据环境的变化而改变,光线的外观也会随着空气,水或棱镜的传播而改变。这意味着中微子探测器可能会有不同的发现,取决于它们在哪里以及围绕它们。

但是,如果中微子是暗能量的一个组成部分,这表明存在一个力量,将调和各种实验之间的异常,纳尔逊说。她说,这个由中微子和加速器组成的部队的存在将继续推动宇宙的扩张。

物理学家们追求的证据可以说明宇宙是否会 继续无限期地扩张,或者在所谓的“大紧缩”中自行戛然而止,崩溃。虽然新理论并没有规定“大紧缩”,但纳尔逊说,这确实意味着在某一时刻扩张将停止变得更快。她说:“在我们的理论中,最终中微子会变得分离得太远,变得太大而不能受到暗能量效应的影响,所以加速扩张将不得不停止。 “宇宙可以继续扩大,但速度在不断下降。”



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