暗物質粒子探測衛星的工作原理是什麼? | 知乎問答精選

 

A-A+

暗物質粒子探測衛星的工作原理是什麼?

2019年01月06日 知乎問答精選 暫無評論 閱讀 6 ℃ 次

【劉博洋的回答(29票)】:

謝邀。非我專業,剛剛簡單的自我科普了一下,以下。

暗物質不是真的「暗」,暗物質之間發生湮滅的話,會放出高能光子(伽馬射線)、中微子和其他帶電高能粒子(宇宙線)。所以我們可以通過測量這些東西的能譜來判斷暗物質的本質。

看宇宙線可以用地面上的宇宙線陣列,羊八井有倆,高能所和意大利及日本合作搞的。

看中微子可以用諸如南極冰立方(ICE-Cube)這種東西。

看高能光子可以通過看高能光子打入大氣的切侖科夫效應,例如南非的HESS望遠鏡,也可以發個衛星上天,例如Fermi衛星。

如果暗物質如我們期待的湮滅的話,我們應該會在高能光子能譜上看到一個峰。

好消息是,我們確實看到了這樣的峰。

壞消息是,脈衝星也可以解釋這種峰。

而且不同的儀器給出的結果並不一致:丁肇中搞的AMS02和Fermi衛星的結果就不一致。

然後DAMPE本質上就是一個看高能伽馬光子和宇宙線的東西,性能上比現有設備有一定的優勢:

它的能量分辨率好於Fermi,能探測的能量範圍也比較寬,看起來具有一定的優勢。它的能量分辨率好於Fermi,能探測的能量範圍也比較寬,看起來具有一定的優勢。

實際上有多大用這外行真心看不出來。

編不下去了。求折疊。

【馬思源的回答(33票)】:

謝邀, @張醒 你怎麼知道我在這個項目組呢……

我就是 @airsmiler 隔壁實驗室的,在這個項目裡面已經4年了,專門從事各種搬磚活動。

補充:探測暗物質能幫科研做些什麼:

暗物質就像當年的以太一樣,只有確定其存在與否,才能夠確定現有的基礎理論是否正確,簡單的說,這玩意就是當代基礎物理的一部分,主要是用來完善理論的。

你要問這東西對生活有什麼影響,答:現在還沒有任何直接影響。但是請注意,145年前,電磁波就像今天的暗物質,科學家麥克斯韋提出了電磁波理論,但並沒有被人類發現,直到1888年電磁波才被赫茲發現。沒有電磁波,就沒有……手機,電報,電視等任何無線傳輸的電子設備,這就是基礎物理對生活的影響。

---------------------------------------我是分割線------------------------------------------

其實樓上的回答已經比較詳細了,我來形象說明一下:

「暗物質」是什麼鬼,其實沒人知道。

這玩意很難通過直接手段探測(所謂直接手段就是通過各種望遠鏡觀測不同頻率的電磁波)

但科學家們堅信「即使是暗物質」也會湮滅和衰變

而且根據現有理論計算,暗物質和暗能量占宇宙總質量的九成以上

所以即使發生湮滅衰變概率很小,也應該能觀測到

不同物質湮滅衰變產生的射線都是不同的,類比指紋

所以只要發現新的射線(伽馬,中微子,其他帶電粒子)

就能證明有新的物質了(諾貝爾獎妥妥的^_^

當然啦,不一定是暗物質

但咱們國家的衛星嘛

名頭一定要響

不然誰給錢啊~

PS:通過對比功能類似的丁肇中先生的AMS就會發現,我們的DAMPE亮點在於量能器的測量範圍和分辨率,你猜為啥?因為量能器佔了三分之二的載荷重量~~~~其他四個探測器相對AMS就遜色多了,不過這也難免,因為DAMPE的科研費用是AMS的三十分之一左右……

【ZhuoxiaoWang的回答(3票)】:

暗物質有很多候選者,WIMP,超對稱粒子,中微子等等。

很多人贊同是WIMP,因為我們想觀測到暗物質粒子,它必須和我們的普通物質相互作用吧,引力有了,強核力byebye,電磁的話人家暗物質要是和光子有過耦合,咱不就早看到它們了。於是只剩下弱力。

和普通物質相互作用,探測產生的粒子。這麼探測可以給出暗物質粒子的一些質量約束。至於相互作用的細節我也不清楚啦

【知乎用戶的回答(1票)】:

只知道暗物質衛星是我們隔壁實驗室做的~~~探測器是我們樓下實驗室做的~~~探測器都是在CERN標定的。

【xuemng的回答(0票)】:

謝邀了。我是對物理很感興趣卻學了生物的交互設計師,現在在做產品經理的活。既然實驗室的大俠都來了,我就不多說了。

【知乎用戶的回答(0票)】:

探測器標定

其他回答很詳細,我就補充個圖就好了。

【李必需的回答(0票)】:

很多人贊同是WIMP,因為我們想觀測到暗物質粒子,它必須和我們的普通物質相互作用吧,引力有了,強核力byebye,電磁的話人家暗物質要是和光子有過耦合,咱不就早看到它們了。於是只剩下弱力。

標籤:-宇宙學 -暗物質


相關資源:





給我留言