暗物质粒子或为暗磁单极子

据物理学家组织网近日报道，美国物理学家提出了一种新的暗物质候选者——暗磁单极子。而且他们认为，随着相关技术的不断成熟，可以通过探测电子通过时相位的变化探测到暗磁单极子的存在。

暗物质据信占宇宙的四分之一以上，其余大部分是更神秘的暗能量。我们无法直接看到暗物质，但暗物质的引力决定了遥远星系和其他天体的形状。

中国科学院高能物理研究所副研究员郭万磊13日接受科技日报记者采访是介绍说，暗物质通常认为是由一些尚待发现的粒子组成，其中最受青睐的候选者是弱相互作用有质量粒子(WIMP)。但经科学家多年努力追寻，WIMP迄今仍未“现身”。

在最新研究中，加州大学戴维斯分校物理学教授约翰·泰恩带领的团队提出了一种新观念：暗物质粒子是一种与暗光子相互作用的暗磁单极子，暗光子与普通光子之间会有微弱的耦合作用。

泰恩解释称，磁单极子的行为与磁铁的南极或北极的行为类似。尽管量子理论预测了磁单极子的存在，但从未在实验中发现过。暗磁单极子会与暗光子和暗电子相互作用，其作用方式正如理论预测电子和光子与磁单极子相互作用一样。

物理学家保罗·迪拉克曾预测，在磁单极子附近做圆周运动的电子的波函数中会出现相位变化——同一个电子从磁单极子的任意一侧通过，其相位在另一侧会略有变化，即所谓的“阿哈罗诺夫-玻姆效应(AB)”效应。

因此泰恩认为，可以根据电子通过暗磁单极子时相位的变化来探测到暗磁单极子。而且，这种暗磁单极子必须被太阳激发，然后历时一个月到达地球，以光速千分之一的速度行进。

不过，泰恩也指出，这种相位的改变非常微弱，比探测到引力波所需的相位改变都小，所需的技术还有待进一步成熟。

郭万磊表示：“最新研究首次提出利用阿哈罗诺夫-玻姆效应来探测暗磁单极子，这一想法有助于寻找暗物质，同时也值得我们进一步研究其应用。”(刘霞)