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美国加州大学伯克利分校物理系教授Dmitry Budker博士到上海硅酸盐所进行学术交流
2018-01-19 16:20:29 | 【 【打印】【关闭】

  顶着上海38°C酷热,82日美国加州大学伯克利分校物理系教授Dmitry Budker博士到中国科学院上海硅酸盐研究所作了题为“Searching for Dark Mater with Magnetic Resonance”的讲演,吸引了来自清华大学、四川大学及上海多家机构人员到所聆听。Dmitry Budker博士还兼任美国美因茨约翰尼斯古腾堡大学教授、美国劳伦斯国家实验室资深科学家、德国亥姆霍兹美因茨研究所物质-反物质非对称性部门主管、美国物理学会精密测量与基础常数主席等职务。 

  1915年,爱因斯坦根据他的相对论得出推论:宇宙的形状取决于宇宙质量的多少。如果宇宙是有限封闭的,宇宙中物质平均密度必须达到每立方厘米5×10-30克。但是,迄今可观测到的宇宙的密度,却比这个值小100倍。也就是说,宇宙中的大多数物质失踪了,科学家将这种失踪的物质叫暗物质。人们相信存在着暗物质,但不知道它是什么?如何构成的?因此,国内外许多科学家一直在进行着暗物质的探测。 

  Dmitry Budker博士在报告中介绍,暗物质最重要的形式之一是轴子(AXION),它是使强相互作用理论更合理而引入的一种基本粒子(理论预言中的粒子,并没有在实验中证实),探测到轴子,就是探测到了暗物质!相关理论认为,轴子具有寿命长、温度低、无碰撞的特性,它是一种非常轻的中性粒子,在大统一理论中起了重要的作用。在宇宙中,轴子处于低温玻色子凝聚状态。 

  Dmitry Budker博士介绍了一种全新的实验方法进行轴子探测,即宇宙轴子进动实验(CASPEr),它利用核磁共振(NMR)技术测试由暗物质轴子对自旋进动的影响来对暗物质进行探测。在液氦温度和高磁场作用下,具有非常大内电场的铁电单晶,在实验中起着关键的作用。Dmitry Budker博士认为,这是一种不可替代的、高灵敏度的暗物质探测技术。 

  在美国和德国有包括UC Berkeley Standford等世界顶尖大学在内的5个实验室参与了Dmitry Budker博士的这一研究项目,他邀请上海硅酸盐所参与其国际团队合作项目,希望通过研究影响弛豫铁电单晶的内电场大小的各种因素,包括固溶体组成、多层次结构等的调控,获得最大内建电场的弛豫铁电单晶。在此基础之上,通过CASPEr-Electric方法进行暗物质的探测。暗物质如果被探测证明存在,可以证明强相互作用下的CP(电荷共轭宇称)对称性破缺这一物理学的最前沿课题大统一理论,因此,暗物质的探测与发现其意义将不亚于引力波的发现。 

Dmitry Budker博士讲演现场    

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