科技日報北京1月28日電 （記者劉霞）據物理學家組織網27日報道，英國科學家利用引力作用于暗物質這一事實，首次從根本上計算出了暗物質的質量范圍。這一范圍比以前認為的要窄得多。最新研究縮小了暗物質粒子的潛在質量范圍，也為未來的暗物質“捕手”限定了搜尋范圍，還有助于科學家未來發現潛在的新作用力。
暗物質不發光、不發出電磁波、不參與電磁相互作用，無法用任何光學或電磁波觀測設備直接“看到”，科學家們通過暗物質對星系的作用確定了其存在。宇宙微波背景輻射觀測實驗的結果給出了暗物質在宇宙物質總量中的比例。在宇宙中，普通物質只占4.9%，暗物質占26.8%，暗能量占到68.3%，而暗能量和暗物質也被認為是21世紀初物理學天空存在的兩朵烏云。
在最新研究中，薩塞克斯大學數學與物理科學學院的澤維爾·卡爾莫特教授領導的研究小組，假設引力是唯一作用于暗物質的作用力，并借此計算出暗物質粒子的質量介于10-3eV（電子伏特）到107eV之間，比理論認為的10-24eV到1028eV要窄得多。
“這是第一次有人用量子引力來計算暗物質的質量范圍。”卡爾莫特說，這項研究表明，除非有一種迄今未知的作用力對其施加影響，否則，暗物質不可能像某些理論所說的那樣“超輕”或“超重”。
研究人員認為，這項研究在兩個方面讓物理學家們受益：一是聚焦了暗物質的搜索區域；二是有助于揭示宇宙中是否存在神秘的未知力——如果未來發現暗物質的質量超出了薩塞克斯團隊預測的范圍，那表明暗物質除受到引力作用外，還受其他作用力的影響。
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很多人對這類研究的意義感到迷惑。確實，暗物質它重不重，似乎不如我們自己最近重沒重來的更緊要。不過對于理論學家來說，“超重”的暗物質，證明還存在人們所不知的額外作用力及引力；而對實驗學家來說，重量范圍的縮小，也能讓他們更進一步地發現暗物質的真實本質。至于這真實本質的意義，只能說，當把人類作為一個整體看待時，隨著認知和能力的進展，我們無法不去探求宇宙形成和演化的真諦，這是蒙昧與智慧生物的區別。
來源：科技日報
