科學(xué)家使用新設(shè)計(jì)的“雪球室”，靈感來(lái)自?shī)W斯卡獲獎(jiǎng)電影《冰雪奇緣》，希望成為第一個(gè)探測(cè)到暗物質(zhì)的人——暗物質(zhì)是一種被認(rèn)為構(gòu)成宇宙整體質(zhì)量的神秘物質(zhì)。

暗物質(zhì)存在的證據(jù)來(lái)自于它對(duì)星系、星系團(tuán)和整個(gè)宇宙的引力效應(yīng)。

但到目前為止，它仍然難以捉摸，這表明它是由無(wú)法檢測(cè)到的陰影粒子組成的，這些粒子幾乎穿過(guò)普通物質(zhì)，就好像它不存在一樣。

許多方法已經(jīng)被用來(lái)檢測(cè)這些粒子，但是到目前為止，沒有一個(gè)成功。

最近在美國(guó)科羅拉多州丹佛市舉行的美國(guó)物理學(xué)會(huì)會(huì)議上描述了新提議的雪球室。

它使用過(guò)冷水。如果灰塵顆粒等雜質(zhì)含量足夠低，放在足夠光滑的容器中，可以小心地冷卻到低于零攝氏度正常冰點(diǎn)的狀態(tài)。

紐約州奧爾巴尼大學(xué)的物理學(xué)家Matthew Szydagis說(shuō)，在那種狀態(tài)下，液體是“亞穩(wěn)態(tài)”的，這意味著它既不穩(wěn)定也不穩(wěn)定。沒有干擾，它仍然是液體。

但是“水想要凍結(jié)，所以你可以在足夠的干擾下觸發(fā)凍結(jié)過(guò)程，”他解釋道。

這就是迪士尼的《冰雪奇緣》所在的地方，它的女主角艾爾莎可以神奇地瞬間將水凍結(jié)。

在現(xiàn)實(shí)世界中，這個(gè)過(guò)程不會(huì)發(fā)生得這么快，但是瓶子里的水可以通過(guò)敲擊桌子，在幾秒鐘內(nèi)小心地過(guò)冷到例如-12攝氏度。

但是它不會(huì)受到任何大的干擾，以至于過(guò)冷的水開始成核成雪花大小的晶體。Szydagis說(shuō)，被分解成水分子的入侵亞原子粒子也會(huì)使物質(zhì)產(chǎn)生足夠的震動(dòng)，從而形成雪狀晶體。

在測(cè)試中，這個(gè)過(guò)程很容易探測(cè)到中子，并且對(duì)中微子很敏感。但是它不受伽馬輻射的影響。

在某種程度上，這可能有助于開發(fā)先進(jìn)的中微子探測(cè)器。但是，Szydagis說(shuō)，發(fā)現(xiàn)暗物質(zhì)更有趣。

“如果暗物質(zhì)碰巧出現(xiàn)在中子質(zhì)量周圍，或者像其他中子一樣，它將成為理想的探測(cè)器，”他解釋說(shuō)。

他補(bǔ)充說(shuō)，這使得它成為潛在暗物質(zhì)探測(cè)器庫(kù)的有益補(bǔ)充，因?yàn)榇蠖鄶?shù)其他探測(cè)器更適合探測(cè)更高質(zhì)量的粒子。它忽略伽馬射線的事實(shí)提高了它的靈敏度，因?yàn)榘滴镔|(zhì)搜尋者不必?fù)?dān)心背景輻射淹沒系統(tǒng)。

Szydagis補(bǔ)充說(shuō)，“雪球室”一詞的靈感來(lái)自云室和氣泡室，它們可以探測(cè)亞原子粒子與水蒸氣和熱水的相互作用。

他說(shuō)：“這兩個(gè)名字是平行的[這兩個(gè)]，幾十年來(lái)，這些技術(shù)一直在粒子物理學(xué)中發(fā)揮作用。

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