【菜科解读】

（左）新的暗物质探测方案寻找探测器中的原子核与可能存在于地球内部和周围的低能暗物质之间的频繁相互作用。

（右）传统的直接探测实验寻找暗物质散射的偶尔后坐力。

图片Anirban Das、Noah Kurinsky 和 Rebecca Leane

自从暗物质被发现以来，尽管几十年来世界各地启动了多个超灵敏粒子探测器实验，但科学家们仍然看不见暗物质。

现在，美国能源部（DOE）SLAC国家加速器实验室的物理学家正在提出一种使用量子设备寻找暗物质的新方法，这种设备可以自然地进行调整，以检测研究人员所谓的热化暗物质。

大多数暗物质实验都在寻找银河系暗物质，这些暗物质直接从太空发射到地球，但另一种可能已经在地球上徘徊多年，SLAC物理学家Rebecca Leane说，他是这项新研究的作者。

暗物质进入地球，反弹很多，最终被地球的引力场困住，莱恩说，将其带入科学家称之为热化的平衡状态。

随着时间的流逝，这种热化的暗物质会比少数松散的星系粒子积聚到更高的密度，这意味着它更有可能撞击探测器。

不幸的是，热化的暗物质比银河系暗物质移动得慢得多，这意味着它传递的能量比银河系暗物质少得多——对于传统探测器来说可能太少了。

考虑到这一点，Leane 和 SLAC 博士后研究员 Anirban Das 联系了 Noah Kurinsky，他是 SLAC 的一名科学家，也是一个专注于用量子传感器探测暗物质的新实验室的负责人，他一直在思考一个难题：即使超导体被冷却到绝对零度，将所有能量从系统中移除并产生稳定的量子态， 不知何故，能量重新进入并破坏了量子态。

通常，科学家们认为这是由于冷却系统不完善或环境中的某些热源，Kurinksy说。

但可能还有另一个原因;他说，如果我们真的有一个完全冷的系统，而我们不能有效地冷却它的原因是它不断受到暗物质的轰击，那会怎样？

Das、Kurinsky和Leane想知道超导量子器件是否可以重新设计为热化暗物质探测器。

根据他们的计算，激活量子传感器所需的最小能量足够低——大约是电子伏特的千分之一——它可以探测到低能的银河系暗物质以及悬挂在地球周围的热化暗物质粒子。

当然，这并不意味着暗物质是量子器件中断的罪魁祸首，只是说这是可能的。

Leane和Kurinsky说，下一步是弄清楚他们是否以及如何将敏感的量子设备变成暗物质探测器。

有了这个，有几件事需要考虑。

对于初学者来说，也许有更好的材料来制造设备。

我们一开始就考虑了铝，这只是因为它可能是迄今为止用于探测器的最佳材料，Leane说。

但事实证明，对于我们正在研究的质量范围和我们想要使用的探测器类型，也许有更好的材料。

Leane说，还有一种可能性是，热化的暗物质不会像银河系暗物质与直接探测设备相互作用那样与量子设备相互作用。

在这项研究中，我们只是在考虑一个简单的暗物质进入并直接从探测器上反弹的情况，但它可以做很多其他事情。

例如，其他粒子可能与暗物质相互作用，从而改变探测器中粒子的分布方式。

这是在SLAC的一大好处，Leane说。

我们确实有相当多的不同小组从事许多不同的科学研究，我觉得这个项目是SLAC研究的一个非常好的协同作用。

这项工作发表在《物理评论快报》杂志上。

《史记》中揭露人性本质的6句话

1 富贵不归乡里，如衣绣夜行，谁人知者? 出自《项羽本纪》，意思是得到富贵以后，如果不回家乡晒晒，就好像穿了一身锦绣绸缎，却在夜晚出行，谁能看到你的好? 传统的农业社会，培养了中国人的家庭、宗族、乡邻地方等社团意识。

一个人发达了，要回到家乡显摆一下，就像现在的企业家要为家乡修路、建学校一样。

暴发户、土豪总免不了晒富的冲动，特别是见了过去的熟人是要迫不及待地宣讲一番的。

2 乘人之车者载人之患， 衣人之衣者怀人之忧， 食人之食者死人之事。

出自《淮阴侯列传》，意思是做了人家的车子，心中就要考虑人家的患难；

穿的衣服是人家给的，就要怀揣着人家的忧愁；

吃的东西是人家给的，就要忠心为人家做事。

大致相当于后世的“食人之禄，忠人之事”这句话。

今天看来，这和现代社会的契约精神有点接近，选择了一份工作来作为谋生手段，就应该为企业、单位负责，尽职尽力。

3 士为知己者死，女为悦己者容。

出自《刺客列传》，士为知己者用，意思是有本事的人只会为赏识自己的人做事，《刺客列传》后面还有类似的一句“众人遇我，我故众人报之。

国士遇我，我故国士报之。

” 意思把我当成普通人来对待的君主，我就以普通人的态度报答他；

把我当成国士来对待的君主，我就以国士的态度来报答他。

女为悦己者容，可以说是对女性很深刻的洞察了，相信每个人都有体会。

4 务正学以言，无曲学以阿世！ 出自《儒林列传》，意思是学者要依据学术真理发言，不要为了阿谀世俗权势而撒谎。

5 非人情，不可。

非人情，难近。

非人情，难亲。

出自《齐太公世家》，说的是管仲临终时，齐桓公去见他，问道：“若你不幸离世，你看谁可以接替你做宰相，易牙这个人行吗?他知道我爱吃美味，就把自己的亲生儿子蒸了，做成菜给我吃。

”管仲

回答：“人哪有不疼爱自己的孩子的，做出这种事情的人是可怕的。

” 齐桓公又问：“公子方这个怎么样?他抛弃自己父母亲人和公子的地位，来投靠我，对我很好啊。

”管仲

回答：“连自己的至亲都可以抛弃的人，不可亲近。

” 齐桓公最后问道：“竖刁这个人怎么样?他为了伺候我，把自己阉割了，对我可好了。

”管仲

回答：“人哪有不爱惜自己的身体的，残损自己的肉体来伺候君主的，不可亲近。

” 管仲死后，齐桓公没有听他的话，重用了那三个人，结果他们联合起来作乱。

管仲所说的这三句，指出了凡是能做出超越正常人性、人情范围之外的事情的人，都是不可亲近的，一个人连自己的性命都不放在心上，也不会把别人的性命放在心上；

一个人连自己和自己的孩子都不爱，也很难相信他会爱别人。

6 苟富贵，勿相忘。

出自《陈涉世家》，意思是咱们这群人中，将来若有得到富贵的，别忘了其他人。

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图片由豆包AI生成。

暗物质可能是黑洞？所有星系或镶嵌在巨大黑洞球体中

　　美国宇航局斯皮策空间望远镜拍摄的大熊座天区红外波段图像。

最近，有科学家认为暗物质有可能是由宇宙早期的黑洞组成的，这一理论似乎与红外波段以及X射线波段的宇宙学观测结果相吻合，并且能够解释黑洞合并时的一系列现象　　在屏蔽所有已知的恒星，星系以及其他任何已知物质之后，对图像进行增强，我们便看到了一些不规则的斑块。

这就是所谓宇宙红外背景（CIB），其中颜色较浅的区域代表更为明亮的区域　　综合起来考虑，最初一批恒星产生的红外波段辐射以及物质朝着黑洞下降过程中产生的X射线辐射将能够解释钱德拉与斯皮策空间望远镜所观测到的CIB以及CXB斑块不均一信号　　 北京时间5月26日消息，据英国《每日邮报》报道，暗物质是构成宇宙很大一部分的神秘物质成分。

尽管知之甚少，但科学家们目前倾向于认为它是一种大质量的奇异粒子组成的物质，但关于这一点，我们还没有任何确凿的证据能够予以证明。

　　还有另外一种观点，认为暗物质实际上是在宇宙诞生初期就产生的黑洞组成的，也就是所谓的原初黑洞。

而现在，美国宇航局的科学家们开展的一项研究表明，后一种观点似乎与红外波段以及X射线波段的宇宙学观测结果相吻合，并且能够解释黑洞合并时的一系列现象。

　　美国宇航局戈达德空间飞行中心的天体物理学家亚历山大·卡林斯基（Alexander Kashlinsky）表示："这项研究的主要目的是将目前存在的各类观点和实际观测数据相互验证，看看两者之间是否吻合。

结果我们发现这一理论与观测的吻合度惊人的好。

"他说："如果这一理论最终被证明是正确的，那么所有的星系，包括银河系在内，实际上可能都是镶嵌在一个巨大的黑洞球体包围之中，每一个黑洞的质量都相当于大约30倍太阳质量左右。

" 　　在2005年，卡林斯基率领一个天文学家小组，利用美国宇航局的斯皮策空间望远镜对一个天区的红外波段背景进行了观测。

他们报告称在这一红外背景中观测到一些亮度异常的斑块，他们认为这有可能是130亿年前宇宙诞生初期最早的一批恒星发出的光芒。

后续观测确认，在天空的其他区域同样能够观测到"宇宙红外背景"（CIB）中类似的隐藏结构。

　　大约8年后，另一项研究致力于对美国宇航局钱德拉X射线望远镜的所谓"宇宙X射线背景"（CXB）数据进行分析，并将这一结果与同一天区的CIB红外波段数据进行对比。

　　研究组发现最初一批恒星发出的主要是可见光和紫外光，由于宇宙膨胀，这些光线的波长被拉长，从而变成了红外光，因此应该不会在X射线波段背景中产生重要的影响。

　　然而，低能X射线波段中显示的异常斑块特征与红外波段背景中显示的斑块特征几乎完全相同，而唯一在能级跨度上能够涵盖整个波长范围的已知天体就只有黑洞。

　　因此，研究组得到结论认为，早期宇宙中应当存在着大量原初黑洞，它们贡献了宇宙红外背景中至少1/5的红外辐射源。

　　目前美国宇航局正在对这一问题进行研究，作为阿尔法磁谱仪（AMS）和费米伽马射线空间望远镜的研究对象之一。

　　卡林斯基表示："这些研究正在得到越来越高的灵敏度，逐渐缩小暗物质粒子参数的各项不确定性。

"他说："搜寻暗物质的不成功让我们对暗物质的本质可能就是原初黑洞的猜想产生了愈发浓厚的兴趣。

" 　　物理学家们此前总结出了几条理论，能够解释高温且处于迅速膨胀状态中的早期宇宙如何能够 在宇宙大爆炸之后的数千分之一秒内产生原初黑洞。

而相关理论也显示，宇宙的年龄越老，那么能够形成的黑洞质量就能越大。

但由于能够产生这类黑洞的窗口期持 续时间非常短暂——只有大爆炸之后最初的一瞬间——远远不到一秒钟的时间——因此科学家们认为原初黑洞的质量应该都差不多大，它们相互之间的质量差异会很 小。

　　去年9月14日，一对13亿光年外的黑洞合并过程所产生的引力波信号被设在美国的"激光干涉引力波天文台"（LIGO）观测到。

这一事件标志着人类首次直接探测到引力波信号。

　　这一信号也让LIGO的科学家们得以据此计算出这两个黑洞中单个黑洞成员的质量——结果显示分别为29倍和36倍太阳质量，误差约为±4倍太阳质量。

研究人员们认为这样的黑洞质量实际上大的有些让他们意外，并且两者间的差值也出乎意料地小。

卡林斯基表示："取决于起作用的何种机制，原初黑洞的性质可以与LIGO所探测到的这两个黑洞非常相似。

"他说："如果我们假定事实的确如此，也就是LIGO捕捉到了发生在早期宇宙中两个黑洞的合并信号，那么我们就可以观察，这件事将会对我们有关宇宙最终如何演化的认识产生什么样的影响。

" 　　在今年5月24日发表的一篇最新论文中，卡林斯基分析了如果假定暗物质的本质实际上就是类似LIGO所探测到的那类黑洞的话，事情将会如何发展。

　　黑洞的存在扭曲了早期宇宙中的质量分布，这一结果产生的微小震荡在数亿年之后，当最初一批恒星开始形成时产生了显著的影响。

　　在宇宙诞生之后的最初5亿年内，所谓的"常规物质"的温度仍然太高，因而难以聚集形成最早的恒星。

　　暗物质则不同，它们不会受到高温的影响，因为它基本上只与引力发生作用，与其他因素之间几乎不产生任何影响。

于是，在相互间的引力作用下，暗物质最先开始聚集，并形成所谓的"超小晕"（minihaloes）结构。

这种质量团块提供了一种引力"种子"，让后来的常规物质得以被吸引并附着其上——大量的高温气体开始在引力作用下向着这些超小晕结构聚集，随着温度的下降，这些逐渐聚拢的常规物质发生进一步凝聚和塌缩，第一批的恒星就此诞生了。

　　卡林斯基的工作表明，如果黑洞的确是组成暗物质的重要成分，那么这一过程的发生将会迅速的多，并进而产生在斯皮策望远镜探测到的CIB数据中的那种斑块不均一性特点，即便只有很小一部分的"超小晕"结构最终能够产生恒星，情况也是一样。

　　随着空间中的气体物质向"超小晕"聚集，组成这些"超小晕"的黑洞自然而然的将会吞噬掉其中的一部分气体物质。

　　而物质朝着黑洞盘旋下降的过程将会产生加热并释放X射线。

综合起来考虑，最初一批恒星产生的红外波段辐射以及物质朝着黑洞下降过程中产生的X射线辐射将能够解释钱德拉与斯皮策空间望远镜所观测到的CIB以及CXB斑块不均一信号。

　　偶然的，有些原初黑洞可能会相互运动到比较接近的位置上，从而互相吸引并成为一个相互绕转的双黑洞系统。

这样一个系统将会不断释放引力波信号，在此过程中丢失轨道动能并不断相互接近，最终，两者将会发生合并成为一个质量更大的黑洞，就像LIGO在去年所探测到的那样。

　　卡林斯基表示："未来LIGO的后续观测工作将告诉我们更多有关宇宙中黑洞数量的信息。

相信在不久之后，我们就将能够了解到，关于黑洞与暗物质关系的理论是否是正确的。

"