研究表明，原子鐘最終可能揭示暗物質(zhì)

原子鐘是我們擁有的最精確的計時儀器。一項新的研究提出了一種方法，利用儀器驚人的精度來檢測最微小的能量波動，這可能為科學(xué)家提供一種觀察某些類型的方法。暗物質(zhì).

暗物質(zhì)繼續(xù)被證明是難以捉摸的：雖然我們沒有直接觀察到它，但我們可以看到它對宇宙的影響。令人沮喪的是，我們目前的物理模型中沒有任何內(nèi)容可以解釋我們所看到的。

在這里，來自薩塞克斯大學(xué)和英國國家物理實驗室的研究人員建議使用原子鐘來檢測某些理論上可能構(gòu)成這種神秘物質(zhì)的低質(zhì)量粒子。

人們的想法是，這些粒子與常規(guī)物質(zhì)粒子相互作用，但非常微弱。原子鐘依賴于幾乎察覺不到的原子的振蕩當(dāng)它們在能量狀態(tài)之間移動以報時，因此可以發(fā)現(xiàn)對這些振蕩的任何輕微撞擊 - 例如來自超輕暗物質(zhì)粒子 - 都可以被發(fā)現(xiàn)。

首先，研究人員提出了一些理論模型來測量原子鐘時間的變化。之后，他們從現(xiàn)有的讀數(shù)中獲取原子鐘以幫助證明該方法的可行性。

下一步將是建立一個實驗，可以比較兩個原子鐘：一個更容易受到所謂的變化的影響。基本常數(shù)，或宇宙法則所基于的常數(shù)值。

在這項特殊的研究中，研究了兩個基本常數(shù)：精細結(jié)構(gòu)常數(shù)，它描述了電子被原子中的質(zhì)子吸引的強度，以及電子與質(zhì)子的質(zhì)量比，這表明原子的“重量”。

這兩個常數(shù)都可能被與某些超輕粒子的相互作用所破壞，這些粒子理論上是暗物質(zhì)的效果，例如假設(shè)軸子.這項研究對可能表明粒子存在的變化幅度設(shè)定了限制。

顯然，這里有很多理論，我們正在處理很多假設(shè)和預(yù)測 - 盡管是非常聰明的。但最終，原子鐘滴答作響的微小變化可能會對物理學(xué)產(chǎn)生深遠的影響。

原子鐘對科學(xué)家來說非常有用，除了能夠以無與倫比的精度保持時間之外。數(shù)十億年.它們已被用于測量引力紅移例如，重力干擾時間的方式。

它們在量子物理學(xué)中也很重要，并且為量子信息開辟了研究領(lǐng)域。傳輸或存儲.現(xiàn)在看來，它們也可能是暗物質(zhì)探測器。

研究人員說，這些發(fā)現(xiàn)不依賴于任何預(yù)先存在的理論，并且產(chǎn)生的模型具有很大的靈活性 - 可能足以應(yīng)用于暗物質(zhì)領(lǐng)域之外的其他無法解釋的現(xiàn)象。

該研究已發(fā)表在新物理學(xué)報.

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