[新闻] 台大天文物理团队研究暗物质 获重大突破

楼主: homeonly (home only)   2014-07-02 14:36:19
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
作者: LoveMoon (我不是魔兽三国作者.....)   2014-07-02 14:37:00
ダークマター
作者: theeht (DEN.)   2014-07-02 14:37:00
ΨΨΨ
作者: sh021515 (OAO)   2014-07-02 14:37:00
黑胡子:
作者: holymoon99 (阿克西斯教徒099)   2014-07-02 14:37:00
对消灭引擎要问世了吗
作者: gs9706 (普零特F)   2014-07-02 14:38:00
奥丁?
作者: monismile (古今多少事)   2014-07-02 14:38:00
跟我想的差不多
作者: gbcg9725 (谢谢你9725)   2014-07-02 14:38:00
Ψ暗物质Ψ
作者: q2203649 (卖抠~)   2014-07-02 14:38:00
煎鸡蛋料理
作者: samuelcdf (温泉龟)   2014-07-02 14:38:00
电脑里面毕竟还是用已知法则"脑补"最后还是需要实证
作者: inshadow (硬射抖)   2014-07-02 14:39:00
英雄所见略同
作者: a8989332 (天创)   2014-07-02 14:39:00
阿妙:
作者: ayeae (邱三小朋友)   2014-07-02 14:40:00
终于有人验证我的想法了
作者: theropod (theropod)   2014-07-02 14:41:00
这要怎么实际证实勒
作者: tommy0226 (5266气 还行会有公婆了了)   2014-07-02 14:41:00
太神啦
作者: sanguinesand (大根君)   2014-07-02 14:41:00
文章里面有提到跟实际观测做比较有得到满意的结果
作者: samuelcdf (温泉龟)   2014-07-02 14:41:00
现在不行, 发现就会搁著, 等后人验证啊
作者: lovecut (值得忧郁的季节)   2014-07-02 14:42:00
变4太空船就是暗物质
作者: braja5566 (不要打= =豆页彳艮痛)   2014-07-02 14:42:00
太神啦 我之前也想过一样的东西
作者: Leeng (Leeng)   2014-07-02 14:45:00
出包Darkness
作者: erain (双手紧贴裤缝)   2014-07-02 14:50:00
我想要用两万搞定它~~~~
作者: icl30906 (大家别生气)   2014-07-02 14:51:00
作者: a33071201   2014-07-02 14:52:00
愿原力与你同在
作者: gx2196 (最爱晓美焰)   2014-07-02 14:54:00
DARK MATTER BLAZE
作者: turbomons (Τ/taʊ/)   2014-07-02 14:56:00
这篇新闻详细好多 记者水准果然有差
作者: zyxwvoklove ( )   2014-07-02 15:11:00
作者: henry1915 (henry)   2014-07-02 15:14:00
快推 不然别人就知道我看不懂
作者: woods0598 (~三重奶黄包~)   2014-07-02 15:26:00
看不董 耖 只知道质量效应要出4了
作者: MangoTW (不在线上)   2014-07-02 15:32:00
明年台湾全面废核,兴建世界第一座暗物质发电厂!
作者: s595857 (Apei)   2014-07-02 15:43:00
好险我看得懂玻色子
作者: anous (阿文)   2014-07-02 15:43:00
老阙!!
作者: birdskingla (赤旋)   2014-07-02 16:09:00
强悍

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