作者:李金

內容簡介:

暗物質──被譽為21世紀的首席物理學難題,
數十年來,人們殫精竭慮研究,卻依然對它所知甚少……
暗物質既看不見、也觀測不到,科學家又憑什麼說它存在?

  ▎暗物質是什麼?
有一類物質暗藏在宇宙中,既不發光、也不吸收、反射或折射光,不僅在沒有光的黑暗中看不到,在有光線的環境中也完全透明,同樣看不到。
這種不發光又絕對透明、在任何環境下都無法看到、卻又有質量的物質,就被稱為暗物質。

  ▎暗物質如何被發現?
1933年,天文學家費里茨·茲威基(Fritz Zwicky)驚奇地發現:大型星系團內的星系,具有極高、又難以理解的運動速度,單靠我們所觀測到的星系團引力作用,根本不可能束縛這些星系在星系團內的高速運動──除非在星系團中,還有「看不見」的物質產生了強大的引力。
此後,天文學家透過測量螺旋星系的旋轉速度、觀測重力透鏡、大尺度宇宙結構形狀,以及微波背景輻射等研究中的「奇特」現象,大膽猜想:宇宙中可能暗藏有大量「看不見」、卻又能透過重力作用被感知的暗物質,而且約占整個宇宙物質總量的85%!

     ▎基本模型的困惑:「超對稱粒子」是暗物質粒子嗎?
基本粒子能被分為自旋為整數的玻色子(Boson),與自旋為半整數的費米子(Fermion),而將這兩類粒子聯繫起來的理論,就被稱為超對稱理論(SUSY)。
遺憾的是,多年來這種理論所預言的那麼多超對稱粒子,人們不禁要問:它們會不會是暗物質粒子呢?

  ▎暗物質的頭號嫌疑人:WIMP粒子
WIMP粒子,即大質量弱相互作用粒子(Week Interaction Massive Particle),是一種和普通粒子有弱交互作用、質量較大的假想粒子。

WIMP粒子是基本粒子嗎?
WIMP粒子本身之間有什麼樣的作用?
WIMP粒子與普通物質粒子之間,除了引力之外還有其他交互作用嗎?
如果有作用,是基本交互作用中的某一種呢,還是存在其他作用?

  ▎讓我們遨遊星際,尋找宇宙過去與未來的終極解答
本書旨在向讀者深入淺出、圖文並茂介紹有關「暗物質」的基本知識,了解暗物質的來由,並從實驗的角度出發,討論探測暗物質的原理。

本書,就是你暗物質旅程的第一站。

發行日:2021/1/4

定價:350

ISBN:9789865552237

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最後修改日期: 5 1 月, 2021

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