美科学家提出中子能衰变成暗物质粒子

据新华社报道，作为最常见的基本粒子之一，中子可能有不寻常的黑暗秘密。美国科学家最近提出中子会衰变为暗物质粒子。中子的这种“暗衰变”可以解释中子寿命的“不确定性”。

束缚在原子核中的中子是稳定的，但是*中子的寿命只有大约15分钟。它们经历β衰变，产生一个质子、一个电子和一个反中微子。测量*中子寿命的方法主要有两种，一种是根据衰变产物计算，另一种是将中子束缚在容器中，计算特定时间后剩余的中子数。

到目前为止，这两种方法的测量结果之间总是有大约8秒的差异。根据衰减估计，结果约为888秒，而容器中绑定的方法为876.6秒。这可能是由于系统误差，但也可能是由于中子的未知衰变模式。仅关于β衰变的统计数据就会高估中子寿命。

英国杂志《新科学家》最近报道说，圣地亚哥加利福尼亚大学的两位物理学家认为中子可能会衰变为暗物质粒子。每100次中子衰变，就会发生一次这样的“暗衰变”，产生质量与中子相似的暗物质粒子。

根据新模型，暗衰变将产生单色光子和特定能量的电子-正电子对。寻找这些粒子可以验证理论的正确性。如果有证据支持，这将是暗物质研究的一个突破。另一方面，确定*中子的寿命对物理学也有重要意义。

根据目前的宇宙模型，熟悉的物质只占宇宙的5%，另外27%是“暗物质”，除了重力，它基本上不与普通物质相互作用，另外68%是“暗能量”，它产生排斥力而不是重力。对于暗物质的性质，科学界已经提出了许多想法，包括一些假设的粒子，如大质量弱相互作用粒子、轴子、惰性中微子等。，但迄今为止没有明确的证据支持任何理论。

中国科学新闻(2018-01-15，第二版国际)