中國科學家確證暗物質尚未找到
      新華社華盛頓11月13日電(記者 林小春)由清華大學主導的中國暗物質實驗合作組近日在美國《物理評論D》雜誌上發表了最新暗物質實驗結果,確定性地排除了美國一個實驗組幾年前給出的暗物質存在區域,人類探測器迄今尚無一真正發現這種看不見的物質。
      中國暗物質實驗合作組由清華大學聯合四川大學、南開大學、中國原子能科學研究院和雅礱江流域水電開發有限公司等單位,於2009年建立,他們利用點電極高純鍺探測器,在世界最深的中國錦屏地下實驗室展開輕質量區暗物質直接探測實驗研究。
      中國暗物質實驗合作組在論文中寫道,他們的探測技術與美國CoGeNT實驗組相同,但卻“複製不了”其實驗結果,“強有力地否定”了CoGeNT實驗組2011年發現的所謂暗物質存在的證據。
      去年,中國暗物質實驗合作組曾在《物理評論D》上發表首個研究成果,此次研究成果的暗物質探測靈敏度相比其2013年的研究提升了大約10倍,這一結果也是目前點電極高純鍺暗物質實驗方面世界上最靈敏的暗物質實驗結果。
      暗物質是指那些自身不發射電磁輻射,無法通過現有觀測工具直接觀測到的物質。迄今的研究和分析表明,暗物質在宇宙中所占的份額遠遠超過目前人類可以看到的物質。宇宙中最重要的成分是暗物質和暗能量,暗物質占宇宙質量的25%,暗能量占70%,我們通常所觀測到的普通物質只占宇宙質量的5%。
      本世紀以來,國際上相繼開展了20多個暗物質探測實驗,利用暗物質和探測器的直接碰撞來尋找暗物質。特別是近幾年來,意大利、美國、德國的科研實驗先後宣稱發現了疑似輕質量暗物質的信號,這些信號引起了科學界和公眾的強烈興趣,但尚無一獲得證實。在這些實驗中,兩種最主要的探測方案分別是高純鍺實驗和液氙實驗。 
  專訪:中國走上尋找暗物質的“最前沿”
   ——訪美國珀杜大學物理學家拉斐爾·朗
      新華社華盛頓11月13日電(記者 林小春)由清華大學主導的中國暗物質實驗合作組近日在美國《物理評論D》上發表最新實驗結果稱,獲得了點電極高純鍺探測器在10吉電子伏特以下能區里最靈敏的暗物質實驗結果,並利用這一技術確定性地排除了美國CoGeNT實驗組幾年前給出的暗物質存在區域。
      無獨有偶,由上海交通大學牽頭的“熊貓計劃”最近也發表首批數據,同樣對CoGeNT實驗組探測到的疑似暗物質信號提出質疑。
      美國暗物質研究專家拉斐爾·朗對此表示,這些都是十分重要的成果,說明中國尋找暗物質的努力“走到了國際社會的最前沿”。
      朗是美國珀杜大學的物理學家,也是意大利XENON1T暗物質探測器項目的成員。他在接受新華社記者採訪時說,他對中國的兩個項目都很瞭解,它們都獲得了非常好的結果。
      他說,儘管美國“超級低溫暗物質搜尋計劃”今年早些時候也排除了CoGeNT實驗組的實驗結果,“但在這個領域,有競爭性的實驗能夠交叉驗證非常重要。CoGeNT實驗組當初可能忽視了某種效應,從而得出誤導性的結論。所以中國暗物質實驗合作組的交叉驗證使人們確信,我們還沒有在這些探測器中的任何一個見到暗物質”。
      中國暗物質實驗合作組由清華大學聯合四川大學、南開大學、中國原子能科學研究院和雅礱江流域水電開發有限公司等單位於2009年建立。朗評價該團隊的最新研究成果說,這是一個“非常重要”的研究,它“令人印象深刻地證明瞭”中國暗物質實驗合作組的研究水平。
      “中國暗物質實驗合作組有技術能力,有科學專業知識,也有人力,為搜尋暗物質作出貢獻,”朗說,“考慮到這是一個相對較新的合作組,這個成果以及‘熊貓計劃’最近發表的成果,真正使得中國暗物質搜尋努力走到了國際社會的最前沿。”
      對於中國暗物質實驗合作組探測器及XENON1T探測器的暗物質探測靈敏度問題,他說,這是兩個非常不同的實驗,中國暗物質實驗合作組探測器的尺寸比較小,它所用的晶體是固體鍺,可以放在人的手心裡;而XENON1T探測器的體積超過1立方米,用液氙製成。前者更適合搜尋質量在7吉電子伏特以下的暗物質粒子,而XENON1T更適合尋找質量較大的暗物質粒子。
      暗物質是指不發射任何光及電磁輻射的物質,目前人們只能通過引力產生的效應得知其存在。宇宙由普通物質和暗物質等組成,其中更多的是暗物質,其質量是普通物質的5倍。“我們知道有恆星、行星、黑洞、星系、氣體星雲……但所有這些只占宇宙的一小部分,宇宙其餘部分是由什麼組成的,某種程度上,我們可以說這個問題比所有其餘問題更重要5倍,”他半開玩笑地說。
      目前國際上有多個研究團隊正在艱辛搜尋這種看不見的物質。朗說,我們不清楚暗物質是什麼組成的,結果就是我們也不知道要用哪種探測器去探測暗物質。
      他說:“有多種不同的探測器非常重要。我們的探測器越不相同、數量越多,我們對暗物質的瞭解也將越多。暗物質會只與其中一個發生作用而不與其他的發生作用嗎?這將是最有趣的一個問題。我非常期盼著中國暗物質實驗合作組發表更多的成果,這將非常激動人心。”  (原標題:中國科學家確證暗物質尚未找到)
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