辽宁
暗物质是存在的，但科学家不知道它由什么组成。 轴子是一种候选暗物质粒子，但从未被探测到。
最近的一项实验对 "重轴子 "的存在提出了质疑。排除暗物质理论是一种进步。如果你丢了车钥匙，你每翻查并排除一个房间，都会让你更接近找到车钥匙所在的房间。
不是沮丧，而是我们生活在一个黑暗的宇宙中。尽管高原沙漠的夜空璀璨夺目，但数十亿颗恒星和星系只是宇宙物质的一小部分。一种名为 "暗物质 "的未知物质比我们熟悉的原子物质要普遍五倍。
尽管经过了几十年的努力，但仍没有发现暗物质存在的直接证据，这导致科学家们对暗物质的可能是什么进行了广泛的思考。
现在，费米加速器实验室的研究人员利用一台强大的粒子加速器，尝试制造出一种非常轻的暗物质，并于最近发表了他们的研究成果。
几十年来，研究人员一直把暗物质想象成一种稳定的、电中性的亚原子粒子，其质量比质子重几百甚至几千倍。
这些暗物质粒子与普通物质的相互作用非常微弱，也许只受到万有引力的作用。这种假想粒子被称为弱相互作用大质量粒子。
在这几十年里，人们做出了许多努力来验证或证伪这一模型，但始终没有发现 大质量粒子。
由于没有找到，一些研究人员开始考虑其他替代方案。如果暗物质更轻，比如说轻数十亿倍呢。
虽然这种猜想似乎很极端，但研究另一个量子之谜的研究人员提出了一种理论，预测了一种不同的暗物质粒子。这种暗物质候选粒子被称为轴子。
反物质是普通物质的对立面，两者不能很好地共存。将反物质与相应形式的物质结合在一起，它们就会湮灭。
人们已经观测到所有已知亚原子粒子的反物质等价物，例如质子、中子和电子的反物质版本。科学家甚至创造出了少量反物质原子。
强核力是将原子核固定在一起的力量。描述强核力行为的理论认为，强核力可以区别对待物质和反物质，但精确的测量结果显示两者并无不同。
就目前所能确定的而言，强力对物质和反物质的处理方式是相同的。
有一条原则 "凡是没有被禁止的都是强制性的"。这句箴言现在已被物理学界所接受。从本质上讲，它意味着任何可能发生的事情都会发生。
如果没有发生，就说明有某种物理现象禁止了这种可能发生的行为。那么，是什么阻止了强力以不同的方式作用于物质和反物质呢。
虽然这个问题的答案还不得而知，但在 1977 年，罗伯托-佩奇和海伦-奎恩提出了一个理论，正好抵消了强力允许物质和反物质之间存在差异的能力。
这一理论的一个结果是，它预言了一种叫做轴心的粒子的存在。轴子的质量很小，呈电中性，并在宇宙大爆炸的最初瞬间大量产生。因此，轴子是一种候选暗物质粒子。
由于轴子仍未被发现，它可能根本就不存在，因此它的质量是未知的。然而，许多计算表明，它的质量应该非常小，大约是电子质量的十亿分之一。
研究人员利用各种巧妙的技术寻找这些质量极低的轴子，但一无所获。
鉴于未能找到低质量轴子，研究人员提出了另一种假设。假设轴子的质量比预期的要大，比如是电子质量的几百倍到几千倍。
由于没有人尝试过寻找这样的轴子，费米实验室的研究人员使用一种探测器的仪器来寻找它们。
探测器使用放置在中微子束中的四分之一吨液态氩来研究中微子的相互作用。如果存在这些更重的轴子，那么它们就会在探测器中衰变成一对μ介子粒子。
μ介子基本上是重电子，非常容易观测。研究人员利用费米实验室加速器将1,250亿亿（1.25 × 1020）个高能质子砸向一个目标，产生了大量的中微子供研究。
根据研究人员的计算，如果轴子不存在，他们只能看到不到一个具有相应特性的两个μ介子被制造出来。
实验进行时，没有观测到必要的双μ介子产生。测量结果与无轴子预言一致这一事实意味着，在阿尔戈牛顿探测器中没有观测到轴子。
由此，研究人员排除了产生衰变为两个μ介子的重轴子的可能性。
失败意味着成功未能观测到某种现象总不如观测到某种东西令人兴奋，但这次实验仍然是成功的。
鉴于研究人员认为暗物质是存在的，而且非常轻的暗物质可以解释天文学家的观测结果，因此研究所有可能性是非常重要的。
毕竟，排除暗物质理论是一种进步。如果你丢了车钥匙，你每翻查并排除一个房间，都会让你更接近找到车钥匙所在的房间。
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