一顆病毒大小的新型分子：可幫助人類找到暗物質

摘要： 要探測暗物質，並非只能大動干戈地修建長達數公里的地下實驗裝置。最終探測到暗物質的儀器，也許一張三尺長的桌子便可容下。 西班牙巴塞羅那光子科學研究所的物理學家近日發明了一款新型分子稱。這是一顆大小和病毒相仿的珠子，由一束紅外鐳射託著，飄浮在一個微型真空腔中。研究人員稱，這款分子稱或將成為探測...

要探測暗物質，並非只能大動干戈地修建長達數公里的地下實驗裝置。最終探測到暗物質的儀器，也許一張三尺長的桌子便可容下。

西班牙巴塞羅那光子科學研究所的物理學家近日發明了一款新型分子稱。這是一顆大小和病毒相仿的珠子，由一束紅外鐳射託著，飄浮在一個微型真空腔中。研究人員稱，這款分子稱或將成為探測高頻波、甚至暗物質的關鍵所在。

背後原理

這背後的科學原理非常深奧複雜。在上週發表在預印網站ArXiv上的論文中，研究人員詳細描述了這顆“珠子”如何能夠可靠而穩定地測定只有單個分子那麼大的物體質量，且錯誤率遠低於目前已有的所有分子稱。

當某個物體（比如一個分子）附著到這顆飄浮的珠子上之後，物理學家便會向其施加一個微小的力，然後通過珠子的振盪速度得出該物體的質量。

發明該電子秤的科學家們目前在開展一系列實驗，將這顆珠子放在一片薄薄的金箔附近，試圖通過測量兩者之間的微弱引力，揭開引力背後神祕的運作機理。該團隊還希望用這套系統探測高頻引力波。科學家認為，引力波可以使托住珠子的鐳射束髮生彎曲、改變形狀。

還跟得上嗎？

這類波將幫助物理學家實現一項迄今為止還無人取得的成就——探測到暗物質。因為當一種名為“軸子”的理論暗物質粒子與黑洞的強大引力發生相互作用時，便可以產生引力波。

這顆小小的玻璃珠究竟能否提供暗物質存在的直接證據呢？這點還尚待證明。但這至少說明，科學家們正在跳出用大型探測器尋找暗物質的思維定式，積極提出各種原創想法。

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