为了解决一个长期存在的关于中子在原子核外“存活”多久的谜题，美国物理学家提出了一个疯狂但可测试的理论，科学家们在美国能源部橡树岭国家实验室设计了一个令人费解的实验，试图检测出一种被推测存在但未被证实的粒子。如果被发现，理论上的“镜像中子”——中子对暗物质——可以解释两种中子寿命实验结果之间的差异，并提供对暗物质的首次观察。
“暗物质仍然是科学中最重要和最令人费解的问题之一，这说明我们并不了解自然界中的所有物质。”一位科学家解释说。美国科学家们已经以全球最高的精度测量了自由中子在衰变或转变为质子、电子和反中微子之前的寿命，答案是877.8秒，或者不到15分钟，这暗示着粒子物理的标准模型出现了问题。
科学家们解释说：“中子寿命是标准模型中的一个重要参数，因为它被用作计算夸克混合矩阵的首次输入数据，该矩阵描述了夸克衰变率，如果夸克没有像我们预期的那样混合，那就意味着拥有超越标准模型的新物理。”为了测量自由中子的寿命，科学家们采取了两种方法，这两种方法应该得到相同的答案。其中一个将中子捕获在一个磁性瓶子中，并计算其消失的次数。另一种方法计算中子衰变时束中出现的质子，结果中子在光束中的寿命似乎比在瓶子中长9秒。
多年来，这个数据差异一直使科学家们十分困扰，一种理论是中子从一种状态转换到另一种状态，然后再转换回来。“振荡是一种量子力学现象。如果一个中子可以以规则中子或镜像中子的形式存在，那么你可以得到这种振荡，在两种状态之间来回摇摆，只要这种跃迁不被禁止。”科学家们解释说。美国ORNL领导的团队首次使用一种新的消失和再生技术寻找振荡成暗物质镜中子的中子。中子是在美国能源部科学用户设施办公室的散裂中子源中产生的，一束中子可以被引导到SNS的磁反射计中。美国一名物理学家与美国一家大学的科学家共同受聘，利用该仪器施加强磁场来增强中子态之间的振荡。然后，光束撞击碳化硼制成的“墙”，碳化硼是一种强中子吸收体。如果中子确实在规则态和镜像态之间振荡，当中子态撞击壁时，它将与原子核相互作用并被吸收到壁中。然而，如果它处于理论上的镜像中子状态，则是暗物质不会相互作用。
所以只有镜像中子才能穿过墙壁到达另一侧。这就好像中子穿过一个“入口”进入了某个暗区——这是物理学界使用的一个比喻性概念。哈哈，电影中其实也有类似的概念，不过像我这篇文章写的这么硬核肯定没人看，他们喜欢把这个入口比作是时空隧道，或者某种传送门之类的，暗门则是另一个宇宙或者另一个空间之类的。本次实验的联合科学家团队负责人表示：“在墙的另一边，动力学是相同的，我们试图诱导可能是镜像中子的东西——暗物质双态——返回到规则中子状态中。如果我们看到任何再生的中子，那可能是一个信号，表明我们看到了真正奇异的东西。暗物质粒子性质的发现将具有巨大的意义。”
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