解释暗物质的暗光子可能不存在

北京，5月1日，科技日报(记者刘霞)——根据美国趣味科学网最近的报道，美国科学家已经对基本物理常数，精细结构常数进行了迄今为止最精确的测量，并且还没有发现任何被称为暗光子的神秘粒子的线索，这表明暗光子可能不存在。

暗光子被认为是普通光粒子的“孪生粒子”。如果它们存在，它们将成为解释暗物质存在的一种方式。然而，加州大学伯克利分校的物理学家霍尔格·穆勒(holger Muller)领导了这项研究，他说:“新的测量结果有力地排除了一些质量为暗光子的可能性。”

研究人员解释说，如果暗光子存在，它也是像光子一样的电磁力载体，光子在普通物质的带电粒子之间工作，暗光子使得暗物质粒子之间的电磁相互作用成为可能。

精细结构常数决定了电子和光子之间的相互作用(耦合)强度。为了直接测量它的价值，研究人员用铯原子创造了一个小的“原子喷泉”——向上发射的铯原子流，然后用激光击中它，迫使原子进入量子叠加状态，即每个铯原子同时处于两个位置，从而产生由相同原子组成的两个原子流。当两股铯原子重新结合时，原子以正确的方式相互干扰，让科学家计算出原子再次被激光击中的速度。因为速度显示了作用在原子上的力，精细结构常数，光子和电子耦合的强度，可以精确地计算出来。

暗光子不符合标准模型。如果它们真的存在，实际测量结果与标准模型的预测不符，即精细结构常数的直接测量应不同于标准模型的预测。新的研究确实获得了与标准模型预测不同的精细结构常数值，但研究人员也发现，这种差异“与暗光子存在时的预期相反”。

米勒解释说，虽然测量结果不一致，但与预期的差异表明暗光子可能不存在。