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引力微子或WIMP引力重子辨析 童正荣
关于暗物质的探索，目前聚焦在寻找WIMP大质量粒子的进展上(WIMP：没有电磁相互作用和强相互作用，但是参与弱相互作用,质量比质子和中子大,注1），有中国深2000米地下的探索工程和美国阿尔法磁谱仪（AMS）太空工程，据说到了最后的阶段。这二个工程都是以观测和捕获正电子进而确认“暗物质”的存在。 根据暗物质基本实验观测得到的结论,暗物质占宇宙总质量的巨大份额和它存在具有的“空间弥散”特性，目前似乎存在着否定暗物质由WIMP“大质量引力子”组成的三点理由： （1）这也是最直接的证据： 有关“双星【德布罗意】，脉冲星【封伯格】的探测，宇宙空间中自由中性粒子质量的观测值分别为：0.8 10-39 kg 和 10-44 kg 。证明参阅《暗物质物理学》第1，2，4章。 著名物理学家德布罗意和封伯格的实验，直接否定了宇宙空间存在大量WIMP大质量粒子的假设。 （2）对这种大质量暗物质候选者的探测，必须把探测的方向对准天体其他空间方向，背景不含恒星等大质量星体以及脉冲星，超新星等，没有宇宙星体产生剧烈碰撞，塌缩，扰动等情况。 航天飞机送入太空的阿尔法磁谱仪，用于导引高能粒子聚焦的设备长度是有限的，根本无法保证进入AMS的粒子不是源于背景中的恒星或大质量星系，或更大区域中产生的正电子因衍射所至。正如观测结果表明的，在阿尔法磁谱仪运行的最初18个月中，已经探测了250亿次粒子事件。是说，AMS的探测镜头是摄入包含大量恒星，脉冲星等各种星体的广博背景。称是发现了“暗物质可能存在的迹象”，逻辑上更是大为不妥。 物理学已经了解，产生正电子有以下多种可能： 1.中微子和质子会产生中子和正电子； 2..在T=5*10^9K的温度下光子可以较高程度的反应生成正负电子对，体系热平衡时正电子数量和光子数量大致相等。 3.核聚变：恒星们主要的核反应就会释放出正电子，比如我们的太阳，其中每时每刻都在发生如下反应：四个质子聚合成1个氦核，同时释放出两个电子中微子和两个正电子。 4.衰变：比如放射性同位素磷30就会通过正β衰变释放正电子。 5.其他方法：利用能量高于1兆电子伏的γ射线辐射铅板、薄金属箔、气态媒质等都有可能观察到正电子。。。 而且，就现今的科技水平，还远不能说是掌握了正电子产生的所有情况。可以确定地说，如果在某些方向发现正电子，就称是发现了“暗物质可能存在的迹象”，逻辑上是大大欠妥的。 （3）目前的科技水平，中微子这样的弱相互作用粒子都能有多种方法探测到它的存在。对于比中微子质量大（不在同一数量级，甚至比质子，中子大10-1000倍）的大质量粒子却长时间不能探测到它的踪影。 我们诚希望各种探测实验能够发现那些WIMP大质量粒子，那些 源于背景中的恒星或大质量星系脉冲星，超新星等星体产生剧烈碰撞，塌缩，扰动等情况下产生的大质量引力子。我认为这是可能的。 科学家可以分析阿尔法磁谱仪（AMS）目镜孔径和长度，空间背景实际区域包含的大质量星系的数目。和从深井正电子捕获器得到的情况进行对比。这应该可以得出客观真实的情况，也是实验必须进行的程序。 除了WIMP理论，就是暗物质的“基本引力微子”说，已经给出了“基本引力微子”质能值的数理方法，并给出的理论值是3.636 x 10-45 kg，和“双星【德布罗意】[13]，脉冲星【封伯格】[14]所作的探测，宇宙空间中自由微粒质量的观测实验值相符。证明参阅《暗物质物理学》第1，2，4章。［15］ 这项研究直接诠释了一个重大的物理谜题：万有引力和万有引力定律的普适性。 4.而且，这不仅解决了暗物质之谜，同时释疑了更大的“暗能量”问题：试想，以往人们认识的物质之外，世界居然还有10倍以上的质量是物理学家不曾觉察的暗物质，而且，这所谓的暗物质的平均速度与光速相当，这个“暗能量”的巨大更是完全出于物理学家意识和想象之外，而且非常容易理解。这样，二十一世纪物理学的研究对象就是：所谓的“暗世界”，它由基本引力微子构成空间“暗物质”的基本特性所决定： a. 引力是基本属性，但粒子间的直接引力非常微弱，不足以此相互团聚形成更大的粒子。基本引力微子属于弹性粒子范畴，相互接近超过一定间距时表现出斥力，这也是目前物理学家发现宇宙斥力的存在机制。 b. 宇宙整个空间基本引力微子的引力叠加，产生空间引力微子“压强”。强度计算表明，它与强相互作用相当。显示基本粒子是宇宙引力微子强压下的“液滴”，类似饱和气体中的雾滴。数理模型中有与质子、电子、中子相对应的稳态解。 c. 基本引力微子平均速度具有与光速相当的量级。 d. 空间基本引力微子的“粘性”极小，在巨大宇宙引力微子压强下，具有极强的场作用效应。 e. 基本引力微子在宇宙空间中的质量密度极小，量级为10-28G/cm3，然而，它的数量密度却极大，在1埃直径的球壳面受到空间中引力微子的撞击次数量级在10 8-14次/秒。 f. 基本引力微子具有比中微子更强的渗透性。 这个理论彻底解决了光传播和电磁，电磁相互作用的物质基础和物理机制，解开了强相互作用之谜，给出了质子，电子质量电荷数理模型。让我们明白，为什么我们这个物质世界是稳定的。 这项研究的详细数学和物理证明参阅： [1] «暗物质物理学» 作者童正荣2008年珠海出版社，ISBN 978-7-5453-0001-7 [2] 美国自然科学杂志2012年三月刊： Volume 4, Number 3, March 2012 Natural Science （美国科学研究出版社：Scientific Research Publishing, Inc. USA ） 标题： Exploration for matter stability & the material basis and mechanism for the interaction of light, electricity and magnetic 副标题：The physical world described with the basic gravitino theory 作者：Zhengrong Tong [3] 欧洲学术论文杂志：European Journal of Academic Essays 1(7): 30-38, 2014 ISSN: 2183-1904 标题： Fatal error of the relativity and the research for dark matter，dark energy -the physical “dark world” 注1：研究者曾对暗物质可能的形态做过很多理论上的猜测。就目前而言，被研究得最多，也是最被看好的暗物质模型正是这个所谓弱相互作用大质量粒子（Weakly Interacting Massive Particle，即WIMP）。这种粒子的特点是，虽然没有电磁相互作用和强相互作用，但是参与弱相互作用，同时质量比质子和中子大。 “WIMP之所以成为暗物质的热门候选者，主要有3个原因： 1.WIMP具有‘冷暗物质’的各种性质，而基于冷暗物质的宇宙学模型与观测符合得比较好。 2.在粒子物理理论中比较容易构造出符合WIMP 特点的粒子。例如，流行的超对称理论就预言可能存在最轻超对称粒子，这种粒子如果不带电就很容易符合WIMP的特性。 3.WIMP具有弱相互作用截面，而按照统计物理的粒子退耦理论计算，WIMP的数量也刚好和暗物质密度的观测值在同一个数量级。即WIMP可以很好地放入我们今天的宇宙理论模型，作为暗物质的候选者。据说，研究者试图观察宇宙射线流中的正电子来发现暗物质的踪迹。 这篇文章仅供研究者参考，未经世界物理学界公然，在校学生不要引用。 |
| 似乎锦屏山和丁肇中团队的暗物质实验情况对“WIMP”理论非常不利。 看来“基本引力微子”说成了目前的首选了？ |