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暗物质每年碰撞人体10万次

时间：2012-4-12 11:11作者：duller 阅读(1985) 评论: 0

导读：暗物质肯定会与人体组织发生碰撞，物理学家们现在已经计算出来有多频繁。答案是什么？比你想象的更频繁。

宇宙学的一个巨大挑战，就是理解宇宙中这种所谓的失踪物质的性质。天文学家早就知道，星系连接在一起是依靠重力，这种力量取决于星系中包含的总质量。星系也在旋转，产生的力量往往会使这种大星系飞散开。

天文学家可以看到，星系不会因为它们旋转而四分五裂，大概是因为它们可产生足够的引力，从而避免这种情况。

但这就提出了一个难题。天文学家可以看到，星系中有多少可见的质量，把它们都加起来，也没有任何地方足以产生所需的引力。所以，一定是有别的东西产生这种力量。

有一个想法是，重力在星系尺度会更大，所以，自然产生了这种额外的力量，把星系吸引在一起。

另一个问题是，星系中肯定充满天文学家无法看到的物质，就是所谓的暗物质。为了使这些数字起作用，这种东西就需要占约80％的星系质量，所以，周围应该是有很多的。那么，究竟在哪里？

与人体内粒子碰撞的这种暗物质粒子，叫弱相互作用粒子(WIMPs：Weakly Interacting Massive Particles )，表中显示这些粒子的名称，质量，直径，以及每年与人体发生碰撞的次数。

物理学家们一直在竞相寻找，他们采用各种探测器，而且有多个团体说，已发现证据，表明暗物质充满我们的太阳系，数量甚至超过许多理论家的估计。如果他们是对的，那么，此时此刻，地球和地球上的一切物质都正在穿过密集的暗物质海洋。

今天，有安阿伯（Ann Arbor）密歇根大学（University of Michigan）的凯瑟琳•弗里斯（Katherine Freese），以及瑞典斯德哥尔摩大学（Stockholm University）的克里斯托弗•萨维基（Christopher Savage），他们大概介绍，这对我们人类意味着什么，因为我们也必须穿越这种暗物质浓雾。

我们知道，无论暗物质是什么，它们都不会与普通物质产生很强的交互作用，不然的话，我们早就会发现它的影响。

因此，尽管每一秒都会有数十亿暗物质粒子穿透我们每个人，但是，大多数粒子都不会受到阻挡。然而，有时，暗物质粒子会碰撞我们身体内的原子核。但有多频繁呢？

弗里斯和萨维基计算，平均大小的人体中的原子核会与暗物质粒子碰撞多少次。按平均大小而言，他们的意思是指70公斤躯体，主要成分是氧、氢碳化合物和氮。

他们说，暗物质最有可能碰撞体内的氧和氢原子核。根据暗物质最常见的假设，可能每年发生约30次。

但是，如果最新的实验结果是正确的，而且暗物质的相互作用比预期的更常见，那么，人与暗物质碰撞的次数就要高得多。弗里斯和萨维基计算，地球上，每年每人肯定会遇到约10万次碰撞。

这意味着，就在你阅读这篇文章的时候，你就可能被击中好几次了。

弗里斯和萨维基没有估计，这种背景碰撞率对健康的潜在影响。这会取决于原子核被撞击后的能量和运动，以及它会对附近的组织造成什么损害。

这对每个人而言，都代表着微小的风险，但是，对整个人类的影响是什么呢？这是很有趣的下一步研究，生物物理学家会有一点空闲时间进行计算。

更多信息：论文《暗物质碰撞人体》（Dark Matter Collisions With The Human Body），2012年4月5日提交给美国康奈尔大学（Cornell University）Physics arXiv网站。

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