據(jù)外媒報道，盡管已經(jīng)尋找了幾十年，科學家們到目前為止仍還沒有發(fā)現(xiàn)任何確定的暗物質(zhì)跡象。但一種使用了數(shù)十億個微小擺錘陣列的新探測器設計最終可以通過尋找暗物質(zhì)強大引力效應來打破沉默。我們知道，質(zhì)量和重力是密不可分的。一個物體的質(zhì)量越大它的引力就越強。這就是大家首先要知道的有關暗物質(zhì)存在的原因，然而幾十年的天文觀測表明仍沒有足夠的可見質(zhì)量來解釋我們?nèi)祟愃芸吹降囊π?

由于暗物質(zhì)不會發(fā)射、不會反射也不以任何方式跟光相互作用，所以截止到目前它逃脫了來自人類的直接探測，但這其中卻不乏嘗試。其中一種主要的搜尋方法是使用了一個裝滿探測器液體如氙、超流氦或過冷水的大容器，然后等待一個可能只意味著暗物質(zhì)粒子跟容器中的原子碰撞的反應。

其他的實驗則集中在對電磁干擾的探測上，這些干擾被預測為軸子這種假想粒子的副作用。然而問題是，這些系統(tǒng)依賴于對暗物質(zhì)粒子其他特性的假設。反之，新探測器設計專注于人們所知道的關于暗物質(zhì)的一件事--它強大的引力影響。

在這項新提出的實驗中，10億個微小的擺錘將被懸掛在一個約10米長的立方空間中，激光負責跟蹤它們的運動。原理聽起來很簡單--如果一個暗物質(zhì)粒子碰巧快速穿過儀器，那么它的質(zhì)量會將最近的擺錘短暫地拉向它。

雖然環(huán)境“噪音”會使擺錘不停地擺動，但暗物質(zhì)信號會突顯出來。因為這些粒子中的一個會不受阻礙地直接通過，你會看到一排擺錘突然一個接一個地受到干擾。研究一個經(jīng)過的粒子給每個擺錘施加了多大的力還可以揭示暗物質(zhì)的細節(jié)信息包括粒子的速度和方向。

研究小組表示，這種方法很有希望，因為它并不依賴于暗物質(zhì)的其他屬性--而只依賴于已知的引力影響。唯一未知的因素就是它的質(zhì)量，而這臺儀器對各種質(zhì)量的粒子都很敏感，從約1/5000分毫克到幾毫克。這比實驗中常見的范圍要重得多。

“我們的提議完全依賴于引力耦合，這是我們唯一確定暗物質(zhì)和普通發(fā)光物質(zhì)之間存在的耦合，”該項研究的論文合著者Daneil Carney表示，“如果有人按照我們的建議進行實驗，那么他們要么找到暗物質(zhì)，要么排除大范圍可能的暗物質(zhì)候選者?！?

不過這個想法在有人實現(xiàn)這個設計之前仍只是個純粹的概念性--盡管如此，它仍然非常有趣。

相關研究報告已發(fā)表在《Physical Review D.》上。