首页 / 世界奇闻

宇宙奥秘 烟台大学团队捕捉宇宙“幽灵粒子”暗物质探测灵敏度飙升

2025-03-28 12:36世界奇闻
宇宙中暗物质想象图

暗物质:宇宙的“隐形主宰”

当我们仰望星空,可见的星辰仅占宇宙总质量的5%,而剩下约85%的质量属于一种神秘的存在——暗物质。它不发光、不参与电磁相互作用,却通过引力塑造了星系与宇宙结构,被称为“宇宙的隐形骨架”。过去数十年,全球科学家通过天文观测、地下实验和粒子对撞机间接推测其存在,但直接探测始终是物理学界的“圣杯”。

中国团队的新突破:捕捉“高速幽灵”

今日,烟台大学祝斌教授联合北京化工大学、南京师范大学团队宣布,在暗物质直接探测领域取得里程碑式进展。研究通过**“等离子体激元共振增强技术”,首次实现对轻质量暗物质(1 keV-1 MeV)的高灵敏度探测,将耦合强度限制提升至国际最严水平,部分区域灵敏度跃升3-20倍。

烟台大学团队暗物质探测器模拟图

技术亮点

1.高速暗物质的“声音捕捉器”:传统探测器因能量阈值限制,难以捕捉轻暗物质撞击信号。团队创新性提出,当高速暗物质粒子(被宇宙射线加速至接近光速)撞击半导体材料时,会激发材料内的等离子体共振,这种“共振信号”可通过高精度探测器捕捉。

2.跨界融合的“分析框架”:结合相对论性粒子动力学、电子多体系统理论及第一性原理计算,系统揭示暗物质激发等离激元的微观过程,为实验设计提供理论支撑。

3.数据验证的“双保险”:基于国际权威实验SENSEI和DAMIC的Skipper-CCD技术数据,结果可靠性获双重验证,相关论文已发表于《物理评论快报》。

国际对比:中国方案的独特优势

美国DAMIC实验:聚焦中质量暗物质,但能量阈值限制轻粒子探测。

欧洲XENONnT:依赖液氙靶材料,灵敏度受限于核反冲效应。

中国多维布局:除烟台团队外,清华大学在锦屏地下2400米实验室利用液氮屏蔽技术提升锗探测器灵敏度(CDEX-50项目);中科大团队通过量子精密测量技术探测轴子,灵敏度提升50倍。中国方案的突破在于: 从“高速粒子捕捉”到“量子极限探测”,形成多路径、多能区的立体探测网络。

地球周围暗物质想象图

改写宇宙认知的钥匙

研究暗物质,是解锁宇宙奥秘的核心。它不仅解释星系稳定运转的原理,更与宇宙起源、演化深度关联。若揭开暗物质本质,人类对物理规律的认知将全面革新,甚至为新能源、航天等领域带来变革。例如,暗物质特性若被掌握,或为未来能源利用开辟新路径,其价值远超当前想象。

宇宙的深邃,永远吸引人类探索。烟台大学联合团队的努力,是人类追寻暗物质的重要一步。对于暗物质研究,你期待哪些新发现?认为未来它会如何改变我们对宇宙的认知?快来留言,分享你对宇宙探索的奇思妙想!

猜你喜欢

  • 世界奇闻

    量子芯片登太空:当硬核科技邂逅宇宙探索的浪漫

    量子芯片登太空:当硬核科技邂逅宇宙探索的浪漫 在火星稀薄的大气中,“天问三号”探测器正沿着一条精准规划的路径穿越埃律西昂平原。它无需等待地球指令,就能自主规避岩石、分析土壤成分——这不是科幻小说的情节,而是量子芯片登上太空后,人类深空探测写下的全新注脚。当抗辐射算力密度暴增3倍的量子芯片在宇宙射线中稳..

    2025-03-31
  • 世界奇闻

    崔向群院士走进成都市铁路中学校,共话 “人类探索宇宙的工具 —— 望远镜”

    为激发青少年对科学的兴趣,助力科普教育发展,2025年3月28日下午,由《知识就是力量》杂志社、国家广播电视总局机关服务局、成都市铁路中学联合主办的“全国青少年科普阅读行动‘科学家领读者’校园科普活动暨工程大讲堂”在成都铁中新体育馆二楼演艺中心成功举办。《知识就是力量》杂志社社长、主编郭晶,国家广播电视总..

    2025-03-31
  • 世界奇闻

    关于宇宙的十大猜想

    创世之柱矗立在鹰状星云之内,它磅礴又壮美,凸显出银河系的渺小。我们居住的地球,在浩瀚宇宙面前,不过沧海一粟。从追问宇宙从何而来,到解答宇宙的未解之谜,每一次仰望星空,人类探索宇宙的决心从未动摇。今天我们一起走进科学,了解10个宇宙未解之谜。10、平行宇宙存在吗?1957年,物理学家休·埃弗雷特提出“多世界理..

    2025-03-31
  • 最无法撼动的阿凡达票房,究竟有何夺人奥秘

    一部电影的票房,是评判这部电影是否优秀以及是否符合大众审美的最好标准。今年,吴京导演的一部《战狼2》票房一路扶摇而上,打破了中国电影历史上的票房之最。纵观全球的影片,《阿凡达》票房绝对是不可撼动的第一。当年《阿凡达》的上映,在国内也是引起了不小的轰动。那么,究竟《阿凡达》有何吸引人的地方呢?全球电影..

    2025-03-31
  • 世界奇闻

    宇宙有多大:探索无垠的星空

    宇宙,这一浩瀚而神秘的词汇,常常让人心生敬畏。在夜空中闪烁的星星、遥远的星系,构成了一个超乎想象的广袤空间。今天,我们将深入探讨宇宙的大小、结构,以及人类在探索这一无垠领域过程中所取得的辉煌成就。 一、宇宙的基本概念宇宙是一个包含所有物质、能量、星系、星球、黑洞以及宇宙空间本身的整体。它不仅涵盖了我..

    2025-03-30
  • 世界奇闻

    宇宙有多大?探索无垠的星际世界

    在浩瀚的夜空中,星星闪烁,月亮皎洁,宇宙似乎是一个美丽而神秘的存在。但当我们试图去理解宇宙的大小时,脑海中常常会浮现出一个问题:宇宙到底有多大?宇宙的规模是我们人类难以想象的。根据科学家的估算,已知的可观测宇宙直径约为930亿光年。光年是光在一年内传播的距离,约为9.46万亿公里。换句话说,宇宙的可观测部..

    2025-03-30
  • LHCb实验首次观测到重子CP破坏 探索宇宙正反物质不对称之谜获重大突破

    当地时间3月24日晚,欧洲核子研究中心(CERN)在第59届国际电弱相互作用和统一理论会议上宣布,大型强子对撞机底夸克实验(LHCb)合作组首次在重子衰变中观测到电荷共轭—宇称联合变换对称性破坏(简称CP破坏)现象。这一结果有助于我们进一步认知宇宙演化过程,被视为人类探索基本对称性破坏历程中一座新的里程碑。LHCb中..

    2025-03-30
  • 世界排行

    最新世界排名:连克第2第5的菲律宾少女飙升65位!郑钦文上升1位

    19岁杭州妹子打疯了!3月27日迈阿密赛场爆出惊天大冷门——世界排名140位的中国小将伊埃拉,竟然把世界第二斯瓦泰克揍得找不着北!这位亚运会季军手持外卡参赛,硬生生干翻了女单2号种子,现场观众惊掉下巴。意大利玫瑰鲍里妮这回可给国家长脸了!6-3/6-2横扫里内特,不仅成为首个闯进迈阿密四强的意大利女将,世界排名蹭蹭..

    2025-03-30