[宇宙] 暗物质平均每分钟攻击人体一次
研究表明WIMPs(弱相互作用重离子)攻击人体的频率远比想象中高。
星云Abell 383被科学家用来绘制暗物质地图。
图片提供鸣谢:Caltech/Tel Aviv/CXC/ESO/NASA
经过几次探测暗物质后的推算,科学家得出结论:暗物质离子平均每分钟撞击人体一次。
暗物质是一种不可见的东西,科学家通过其对星系和星云的吸引来证明暗物质的存在。据估计,宇宙的80%由这种神秘的物质构成。
目前对组成暗物质的离子还没有清晰的认识。理论上,最有可能的候选者是弱相互作用重离子(以下简称WIMPs)。
正如其名,这些假象的离子可能对普通物质或重子只有微弱的影响——它们一般快速的穿过宇宙中的大多数物体,包括人体。
但是一定质量的WIMPs可能会碰撞原子核,其发生的概率比以前预想的要高。
“这次实验以前,我原以为人一生中只会被一个WIMP撞到。”密歇根大学理论物理学院密歇根中心的教授Katherine Freese说。“现在看来,可能它们每分钟都会攻击人体一次。”
WIMP式碰撞
理论上,WIMPs和其他物质一样是在宇宙形成初期产生的。
虽然WIMPs通常不和普通物质发生作用,但如果两个WIMPs发生碰撞,它们就会湮灭,全部质量转换为能量。
“随着宇宙不断膨胀和冷却,WIMPs彼此相距很远不会发生湮灭,只是随处穿梭。”斯德哥尔摩大学奥斯卡克莱中心的博士后研究员Christopher说。
模型表明,现在正有几十亿WIMPs浩浩荡荡穿过地球和她的居民。
科学家设计了一些实验来探测WIMPs,它们基于可能会和一个WIMP发生碰撞的物质——如锗晶体,以及碰撞释放的能量。
新的研究中,Freese和Savage都使用了相似的计算来寻找一种WIMP的质量和数量,并估算这种离子与人体原子核发生作用的几率。
Savage说:“我们以前已经知道算法,只是没有用于人体上。”
结果表明氧原子和氢原子最有可能受WIMPs的碰撞。由于人体中存在大量水(由氢和氧组成),所以受到WIMP作用的可能性很大。
研究结果得知,一年内一个70公斤的人受到某些WIMPs碰撞的次数为10次。而一年内则会有大约十万余其他种类的WIMPs与人体发生撞击。
暗物质有危险吗?
由于WIMPs和普通物质的相互作用不强,所以不会对人体产生危害。
但当WIMPs相互作用时,湮灭会释放很多能量。
“它们的质量是质子的一百倍,”Freese说,“所以,如果有两个WIMPs撞在一起,你会得到200倍质子质量的能量,这是一股相当大的能量。”
“如果人体内发生了WIMP湮灭,可能会发生对人有害的基因突变。”,Feese说,“不过这种概率是很低的。”
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