科学家宣布：世界上最敏感的暗物质探测器诞生 _浙江省

【科学家宣布：世界上最敏感的暗物质探测器诞生】

物理学家们对LUX-ZEPLIN的可能性感到兴奋，这是一个位于南达科他州的地下实验。
LUX-ZEPLIN（LZ）实验团队今天宣布了其第一次科学运行的结果；该实验是世界上最敏感的暗物质探测器，虽然在这第一轮中没有发现任何暗物质，但该团队确认该实验正在按照预期工作。
LZ实验的探测器由嵌套的液态氙气罐组成，每个罐子高1.5米，宽1.5米，埋在南达科他州地下。我们的想法是，在太空中呼啸而过的暗物质粒子最终会反弹到其中一个氙气原子上，在实验记录的闪光中撞散电子。水箱被埋在地球表面以下约一英里的地方，以尽量减少背景噪音的数量。今天的公告是在12月25日至5月12日进行了60天的现场数据收集后发布的。
\"按照粒子物理学的标准，我们正在寻找非常、非常低能量的后坐力。这是一个非常、非常罕见的过程，如果它是可见的， \"加州大学圣巴巴拉分校的物理学家、LZ团队的成员休-利平科特在今天的新闻发布会上说。 \"你可以将一个暗物质粒子射穿1000万光年的铅，并期望在该光年结束时只有一次互动。 \"
暗物质是未知物质的总称，似乎构成了宇宙的27% 。它几乎不与普通物质发生相互作用，因此对我们来说是 \"黑暗的\" 。但是我们知道它就在那里，因为虽然从未被直接探测到，但是它的引力效应可以在宇宙范围内看到。 (美国宇航局在这里很好地分解了这个概念）。
有许多暗物质的候选者。其中一个是WIMP ，即弱相互作用的大质量粒子。与其他暗物质假设不同，比如轴子或暗光子，它们是如此之小和分散，以至于它们的行为可能更像波， WIMPs会有质量，但几乎不与普通物质发生作用。因此，为了探测它们，你需要一个设备，它几乎可以使所有其他的物理现象都不存在。
LZ是超级敏感的，这使得它很适合发现这种转瞬即逝的、不经常发生的相互作用。根据桑福德地下研究设施发布的消息，该实验比其前身大型地下氙气实验大30倍，灵敏度高100倍。 Lippincott说， LZ \"实际上是一个洋葱\" ，实验的每一层都与可能掩盖潜在的WIMP相互作用的噪音绝缘。
\"伯克利实验室的物理学家、LZ团队的成员Aaron Manalaysay在伯克利实验室的一份新闻稿中说：\"合作者很好地共同校准和了解探测器的反应。 \"考虑到我们几个月前刚刚打开它，而且是在COVID限制期间，我们已经有了如此重要的结果，这令人印象深刻。 \"
在LZ实验在其60天的运行中进行的许多探测中，有335个似乎很有希望，但没有一个是WIMPs 。这并不意味着WIMPs不存在，但它确实排除了一个质量范围的争论。 (这就是暗物质探测器所做的工作的关键：他们一点一点地排除了粒子的质量。）多位物理学家最近告诉Gizmodo ，他们认为粒子物理学的下一个重大发现将来自LZ这样的暗物质探测器。
这次科学运行拉开了预计为期1000天的计划的序幕。最近的一轮也是无盲区的，因此LZ团队可以监测该技术的表现。由于它的表现符合预期，下一次科学运行将对其结果进行 \"加盐\" ，或掺入假信号，以减少偏差。
在未来几年里，将收集多20倍的数据，所以也许懦弱的WIMPs最终将不得不面对它们自己存在的音乐。话又说回来，也许它们根本就不存在。除非我们去看，否则我们不会知道。

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