[揽瓜阁精读]74.暗物质

judy0909

打卡

秋桂红

l Particle dark matter be made of

-some clues

    -not proton, neutrons, too few in number

    -corroborate by measurements of h2, he and li

l Not neutrinos

-too lightweight

-move like light, too fleet-footed

l Cold dark matter

-problem minor

l Many plausible particle as cdm

l For example, s

-postulate new , super partner, several are CDM

-most attention is neutralino

     -neutralino not neutrino

l Neutralino is the lightest S

-unstable, decay into two S

-unaffected by E force

l Satisfied all requirement of CDM

双木成林

Corroborate 证实 velocity 速度

主旨：探寻宇宙学中符合冷暗物质条件的物质，根据理论基础，提出了两种假说，最终偏向第二种假说。

（提出问题）
什么样的物质能形成冷暗物质呢？天文观察和理论提供了一些普遍线索。它不能是质子、微中子或者任何曾经由质子或微中子形成的物质，比如大量变成黑洞的恒星。根据对大爆炸时的粒子合成的计算，这样的粒子数量上太少了以至于不足以形成暗物质。这些计算证实了和对宇宙中原生氢气、氦气和锂的测量结果。

（否定一种假设）
只有可能很一小部分的暗黑物质是微中子，这是一种划过太空的轻分子并且不附着于任何电子。微中子曾经是暗物质一个最有可能的猜想，而且它们的作用仍然在被讨论。但是根据EK所说，实验中发现它们可能太轻了。而且，它们很热，也就是说，在早期宇宙它们以一种跟光速相当的速度移动。热粒子太快了以至于不能停下来进入所被观察的宇宙结构。

（解释理论基础）
最符合对暗物质的天文观察的冷黑物质，也是一种从未被发现过的粒子就是：当它形成时，移动得很慢。虽然冷暗物质在解释宇宙结构时也有一些问题，但是多数的宇宙学家认为，这些问题相比其他假说面临的困难来说不算什么了。虽然现在的关于元素粒子的标准模型还没有包含任何能符合暗物质的粒子，但是标准模型的延伸提供了很多可信的推测。

（提出另一个更有可能假设）
到目前为止，大多数人都研究了关于这种超对称性的程度，所以我也将继续专注在这个理论上。超对称是对于暗物质的另一种很有吸引力的解释，因为它假定了粒子的一整个大家族----- 一个超对称对应了整个基本粒子。所有这些新粒子都比已知的基本粒子更重（所以速度都更慢）。最引起注意的就是中轻微子，它是光子、玻色子以及其他可能类别的超对称的混合物。中轻微子的名字听上去多少有点不巧地很像微中子，而且这两个物质确实有很多相似的特质，但是他们其实非常不同。

（具体解释假设）
虽然从常规标准来讲轻中微子很重，但是一般它还是被认为是最轻的超对称粒子。如果这样的话，它一定很稳定：如果一个超对称粒子不稳定，它一定会衰败成两个更轻的超对称粒子。然而中轻微子已经是最轻的了。正如它的名字，中轻微子是0电量的，所以它不会被电磁力所影响（比如闪电带来的）。在科学假设中中轻微子的质量，稳定性、和中立性满足了所有对冷暗物质要求的条件。

kkkkcam

Mark一下！               

wannatechan

Mark一下！               

wannatechan

P1：what kind of particle could dark matter be made of ?× proton，neutron, or anything made of proton and neutron------原因：few
P2：× neutrinos---原因：lightweight & hot
P3: clod dark matter---problem//explain--extension of the Standard Model
P4：supersymmetry -- explanation dark matter
Superpartner -- neutralino
P5: neutralino: lightest, stability and zero charge

你板凳倒了

74.暗物质 3‘40

P1 探究黑物质的组成。不能是质子，中子和任何由质子中子形成的，因为这些粒子在数量上太少了。这被关于宇宙中氢氦锂的计算证实。
P2 继续探究黑物质的组成。也不能是中微子。它曾经被严重怀疑是黑物质的组成成为，但后续实验发现他们太轻了。更重要的是，太热了，导致它们的速度与光速相当，无法形成稳定的宇宙结构。
P3 找到best fit，运动的很慢的冷黑物质。尽管它们在解释宇宙结构的形成时也有它们的问题，但宇宙学家认为和其他candidate相比这些问题不大。SM认为只有冷黑物质符合，但扩展SM提供了一些candidate。
P4 解释冷黑物质背后的原理。超对称理论假设每一个基本粒子都有一个对应的粒子，它们更重，并且之中有一些是冷黑物质的天然candidate。最著名的是中轻微子，它是光子对应粒子、boson和其他种类的混合物。它虽然名字很像中微子，但却大相径庭。
P5 中轻微子就是冷黑物质。虽然它很重，但在超对称粒子中是最轻的了。它很稳定，否则将会分裂成两个粒子。它不会影响电场力。它的重量，稳定性和中性完美符合了冷黑物质的所有要求。

Rachellily

看一下！               

Ysandre

P1：提出问题：暗物质由什么构成？
P2: 中微子这种东西看似很像，但是因为太lightweight和hot所以被排除了。
P3: 暗物质组成的东西应该是cold的，也许能在standard model 的扩展中找到解释。
P4: Supersymmetry这个理论中提出了superpartner这种粒子，很重很慢，似乎是暗物质的组成。其中最受关注的是它的一种混合物，超中微子。
P5:超中微子的质量、稳定性和电中性都满足暗物质条件。

snail-phbu

同意！