台大天文物理团队研究暗物质 获重大突破
2014-07-02 14:14
〔记者陈炳宏／台北报导〕台大研究团队研究宇宙暗物质有了重大突破，
打破传统的宇宙暗物质理论，提出黑洞形成新解，指出宇宙中暗物质可能
是极轻型粒子，此研究成果荣登自然物理（Nature Physics）杂志最新期
的封面故事，引起全球关注。
台大由台大物理所教授阙志鸿（右）与物理系博士薛熙于（左）所组成的
天文物理团队所发表的暗物质论文荣登《自然物理》国际学术期刊封面。
（记者王敏为摄）
Ψ暗物质模拟照片。（台大天文物理所提供）
无法解释宇宙中约85%的暗物质（dark matter），究竟为何物？是近代天
文物理观测的重大谜团，即使花了30亿美金，聚集全球8千位物理学家共同
参与的位于日内瓦近郊的“大强子对撞机”，运转5年以来，也尚未有新发现。
由台大物理系博士薛熙于、台大天文物理所阙志鸿教授以及西班牙巴斯克大
学的布罗荷斯特教授共同于2014年7月1日出刊的《自然物理》（Nature
Physics）杂志发表的论文〈暗物质波的量子干涉形成宇宙结构〉（Cosmic
Structure as the Quantum Interference of a Coherent Dark Wave），
仅用台币2百万打造的显示卡丛集运算系统，用自适性网格运算，首度打破传
统上视暗物质为“重”粒子的观点；反认为暗物质其实是“（Ψ暗物质粒子）
极轻型粒子”，但密度极大，并据此解释星系核心超重黑洞的形成，重大突
破性发现，获选为该杂志当期封面。
2百万组装电脑打败30亿“大强子对撞机”
阙志鸿指出，过去粒子物理学家相信暗物质是“重”粒子，希望在大强子对撞
机中找到，但包括2013年发现的希格斯粒子（上帝的粒子），目前仅发现粒子
标准模型预测的产物，而其他较小型的重粒子暗物质侦测实验（美国矿坑里的
LUX实验），也传出了令人失望的结果。
阙志鸿表示，传统的“重粒子”暗物质观点近年来饱受天文界质疑，因为其特
性与哈伯望远镜观察矮星系（dwarf galaxies）的结果不符，因此学界开始质
疑是否该有新的思维，而“极轻”暗物质的可能性便是新思维之一，而这篇论
文就是第一个对极轻暗物质提出定量的预测，能与观测比较并得到满意的结果
，为推翻重粒子理论的重大突破。
阙志鸿进一步说明，这篇论文详细描述了Ψ暗物质粒子的特性，包括波长达1000光
年、密度较液态水高100万倍、更确定出Ψ暗物质粒子的质量，约为电子的10-28倍。
研究团队也表示，如此轻的粒子，总重量又要占宇宙的85%，是如何做到的呢？
这是因为其粒子“密度”必需非常高，在太阳系里它的密度约为液态水密度的
1百万倍。
此时Ψ暗物质处于一种特别的凝聚态，称为玻色-爱因斯坦凝聚态（Bose-Einstein
Condensate），且整个太阳系浸泡在这种极度浓稠的液体中，但因为我们跟它的
交互作用极弱，所以我们无法感受到浓稠的液体的存在，因此若要直接侦测这种暗
物质，就要用到与对撞机完全不同的概念。
由于Ψ暗物质具有的一些独特性质，短期内可借由更深入的天文观测来验证。目
前台大天文团队正在订定出这些现象的具体预测，诸如重力透镜、宇宙早期的婴
儿星系、高红移的氢谱线等，都是量子波动最有可能被观测到的现象，而这些项
目也是未来大型国际观测的重点计画。
此外，整个研究关键点之一就在于去年由“颀邦科技”捐赠、实验室同学自行打
造的袖珍、平价版超级电脑，，加上70年次的薛熙于负责的超高速3D动态模拟运算
程式开发与结果分析，才会有如此惊人的发现。
薛熙于表示，台大天文物理团队早在2007年就已有Ψ暗物质的相关推论，到了2010
年发表世界上第一个成功将多张图型显示卡（graphic processing units）与自适
性网格（adaptive mesh refinement）作高效率的结合后，使天文电脑模拟的运算
时间缩短近百倍，才开始有具体模拟实验。毕业后，更进一步把此技术应用到Ψ暗
物质的研究，成功地将空间分辨率提升20余倍，才得以发现孤立子的存在。
http://news.ltn.com.tw/news/life/breakingnews/1045139

ダークマター

ΨΨΨ

黑胡子:

对消灭引擎要问世了吗

奥丁?

跟我想的差不多

Ψ暗物质Ψ

煎鸡蛋料理

电脑里面毕竟还是用已知法则"脑补"最后还是需要实证

英雄所见略同

阿妙:

终于有人验证我的想法了

这要怎么实际证实勒

太神啦

文章里面有提到跟实际观测做比较有得到满意的结果

现在不行, 发现就会搁著, 等后人验证啊

变4太空船就是暗物质

太神啦 我之前也想过一样的东西

出包Darkness

我想要用两万搞定它~~~~

推

愿原力与你同在

DARK MATTER BLAZE

这篇新闻详细好多 记者水准果然有差

原文 " target="_blank" rel="nofollow">

快推 不然别人就知道我看不懂

看不董 耖 只知道质量效应要出4了

明年台湾全面废核，兴建世界第一座暗物质发电厂！

好险我看得懂玻色子

老阙！！

强悍