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暗物质是一种难以捉摸的结构 ， 它可能是由称为引力子的粒子组成的 ， 这些粒子是在大爆炸后的一瞬间首次出现的 ， 今天一个新的理论表明 ， 这些假设的粒子可能是来自额外的维度 。 科学家们的理论推导与计算数据显示 ， 这些粒子可以解释暗物质 。 另外 ， 还有一组科学家发现 ， 早期宇宙中已经产生了足够多的引力子 ， 足以解释我们目前在宇宙中探测到的所有暗物质 。 研究发现 ， 如果引力子存在 ， 其质量将小于1兆电子伏MeV ， 不超过电子质量的两倍 。
这个质量水平远低于希格斯玻色子产生的普通物质质量这是模型产生足够的质量来解释宇宙中所有暗物质的关键 。 相比之下 ， 根据美国国家标准与技术研究所的数据 ， 已知最轻的粒子中微子的重量不到2电子伏 ， 而质子的重量约为940兆电子伏 。
科学家们在寻找额外维度的证据时发现了这些假设的引力子 ， 一些物理学家怀疑这些额外维度与观测到的三维空间和第四维时间并存 。 在该团队的理论中 ， 当重力通过额外维度传播时 ， 它在我们的宇宙中以大质量引力子的形式出现 。 但这些粒子只会与普通物质发生微弱的相互作用 ， 而且只能通过重力 。 这一描述与我们所知道的暗物质惊人地相似 ， 暗物质不与光相互作用 ， 但在宇宙中的任何地方都能感受到引力的影响 。
科学家们解释说：“我们为什么认为大质量引力子是暗物质呢 ， 它们有一个共同的特点 ， 只在引力作用下相互作用 ， 因此它们都很难检测 。 ”相比之下 ， 其他被提出的暗物质候选者比如弱相互作用的大质量粒子、轴子和中微子等等 。
【暗物质来自于更高维度？还是宇宙大爆炸后就有了？新科学理论推导】科学家们解释说：“由于它们之间的相互作用非常微弱 ， 它们衰变的非常缓慢 ， 以至于在宇宙的整个生命周期中都保持稳定 。 出于同样的原因 ， 它们在宇宙膨胀过程中缓慢产生并积累到今天 。 ”
过去 ， 物理学家认为引力子不太可能是暗物质候选者 ， 因为产生它们的过程极其罕见 。 因此 ， 引力子的产生速率比其他粒子低得多 。 但科学家们发现 ， 在大爆炸后的皮秒内 ， 这些引力子的产生量会比过去的理论所暗示的要多 。 研究发现 ， 这种增强足以让大质量引力子完全解释我们在宇宙中探测到的暗物质的数量 。
科学家们解释说 ， “我们必须进行数百次检查 ， 以确保理论推导是正确的 ， 未来还需要实际观测和测试 。 ”由于大质量引力子形成于希格斯玻色子的能量标度之下 ， 因此它们不存在与更高能量标度相关的不确定性 ， 而当前的粒子物理学对此并没有很好的描述 。 该团队的理论将把在大型强子对撞机等粒子加速器上研究的物理学与引力物理学联系起来 。 这意味着强大的粒子加速器 ， 如欧洲核子研究中心CERN未来的环形对撞机 ， 将于2035年开始运行 ， 可以寻找这些潜在暗物质粒子的证据 。
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