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暗物质到底是啥

暗物质 2026-04-30 菜科探索 +
简介:出品:科普中国 制作:生生不息团队 党以凡 监制:中国科学院计算机网络信息中心 据外媒报道,安装于国际空间站的粒子物理试验设备阿尔法磁谱仪近日获取了关于反质子流抵达地球大气层的最新数据,这一数据的准确性前所未有。

两个独立的研究团队同样采用这一最新数据,取得了一致的研究成果。

他们声称, 一些反质子应该是产生于暗物质粒子碰撞。

【菜科解读】

出品:科普中国

制作:生生不息团队 党以凡

监制:中国科学院计算机网络信息中心

据外媒报道,安装于国际空间站的粒子物理试验设备阿尔法磁谱仪近日获取了关于反质子流抵达地球大气层的最新数据,这一数据的准确性前所未有。

两个独立的研究团队同样采用这一最新数据,取得了一致的研究成果。

他们声称,一些反质子应该是产生于暗物质粒子碰撞。

这一发现并非科学家首次尝试发现暗物质的证据。

但考虑到阿尔法磁谱仪最新数据的准确性,最新发现应该可以看作是最强有力的证据。

暗物质到底是啥?

(图片来源网络)

暗物质作为宇宙最神秘的力量,上世纪20年代开始引起了科学家的注意,长达近一百年的科学研究已基本证明它的存在,因测量方法或计算方法不准确所导致不同结果的误差,有人质疑它不足以证明真的有暗物质存在,但就现有的科技与认知来看,学界更倾向于其存在的理论与证明方法。

暗物质到底是啥?

笼统地说,暗物质一种暂未被准确定义的构成宇宙的一种物质,2013年,欧洲普朗克宇宙探测器团队推测宇宙的年龄为137.98±0.37亿岁,由4.9%的普通物质, 26.8%的暗物质和68.3%的暗能量组成。

暗物质到底是啥?

而暗物质之所以称为暗物质,那是因为依据已有的证明暗物质存在的证据,没有一种已知粒子符合它的特点。

首先,暗物质不发光却有引力,因为我们是通过引力方法测量到它的存在。

其次,暗物质粒子的主要性质有以下三点:

1. 暗物质粒子的寿命比较长

因为宇宙演化了一百三十多亿年,暗物质仍然存在。

可以推测,要么暗物质是和质子一样,不会衰变的;

要么暗物质虽然衰变,但速率非常低;

2.暗物质主要是冷的,也就意味着它的速度比较低,质量比较大

3.暗物质粒子之间的相互作用很弱。

暗物质粒子不参与电磁相互作用,它们之间存在的引力相互作用以及可能存在的弱相互作用,这两种作用都很弱。

在新的粒子物理模型中,有很多粒子的性质很像暗物质粒子,可惜,没有一个完全符合。

下面我们逐个分析。

下图是标准模型,包含除了引力子以外的所有已知粒子:

暗物质到底是啥?

图:现有粒子模型

从左上角看起。

右上角是夸克家族,包括六类夸克,共计36种。

为什么夸克不能是暗物质粒子呢?因为夸克都带电,带电就会发光。

左下角是轻子家族。

电子、μ子和τ粒子都带有电荷。

而中微子虽然不带电荷,但它质量比较轻,速度比较大。

右边是玻色子家族。

其中,光子是电磁相互作用的媒介粒子,肯定不是暗物质。

W及Z玻色子虽然是弱相互作用的媒介粒子,但它们不稳定。

胶子是强相互作用的媒介粒子。

最中间还有一个不标准的玻色子,是希格斯粒子。

它的衰变非常快速,不稳定。

经以上排除,我们大致可推知暗物质粒子应是未知的一种新粒子。

寻找暗物质

目前,用于寻找暗物质的方法大致有以下三种:

1. 模拟宇宙大爆炸:利用大型强子对撞机,模拟宇宙大爆炸之初的样子,试图发现暗物质;

2. 探测暗物质例子与普通例子碰撞发生的信号:根据科学观测,暗物质与普通物质有极小概率会碰撞并发出信号,但由于信号太弱,为了屏蔽其他宇宙射线的影响,我们选择将精密仪器置于地底的深坑进行探测;

3. 空间间接探测:暗物质粒子可能会湮灭或衰变,该过程中发出的宇宙射线可能被发射到太空中的探测器探测到。

我国的暗物质探寻之路

我国探测暗物质的方法属于空间间接探测——2015年12月17日,中国首颗暗物质例子探测卫星DAMPE发射,中国科学院空间科学先导专项中首批确定立项研制的4颗科学实验卫星之一,是目前世界上迄今为止观测能段范围最宽、能量分辨率最优的暗物质粒子探测卫星。

我国暗物质粒子探测卫星的主要科学目标有三个:一是暗物质间接探测,也是最主要的;

二是寻找宇宙射线的起源;

三是伽马射线天体物理。

DAMPE卫星结构及功能

暗物质到底是啥?

图:DAMPE内部结构

这颗卫星由四大部分组成,从上往下依次是:塑料闪烁体探测器;

Si阵列探测器;

BGO量能器,中子探测器。

其功能分别为:

塑料闪烁体探测器:区分电荷。

电子和光子打进来,是不同的。

Si阵列探测器:测量宇宙线的方向和电荷。

BGO量能器:最为重要,测量宇宙线的能量。

中子探测器:区分质子和电子。

如上图所示,质子打进来的话,在底端会产生很多中子,而高能宇宙线的电子打进来,产生的中子很少。

DAMPE卫星主要的科学仪器无论在重量、功耗,还是电子学线路的复杂度、工程实现难度方面都超出了以往。

与国际上其它暗物质探测卫星相比,它具有三个显著优势

1. 能够测量的宇宙线的能量非常高,可以测量到104个GeV;

2. 能量分辨率高,可以达到1%左右,测得比较准;

3. 测量能量的本底比较低,也就是区分电子和质子的能力非常强。

对了,它还有个十分中国风的名字——悟空号,取探索、领悟太空之意,也寄予了我们盼望它如孙行者一般在杳渺太空能为我们取回真经的美好愿望。

虽然暗物质探索道阻且长,且到目前为止我们并不十分清楚它的真正应用价值及可能的探测后果,但是人类现有的幸福都是从当初的已知的0%开始的,如今宇宙那未知的26.8%仍在等待着我们,希望这朵笼罩在21世纪物理学天空中的乌云终有一天能够散开,不再有妖魔阻挡科学的康庄大道。

暗物质到底是啥?

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社保卡里的凭证到底怎么给家人使用

社保主要包括养老保险、医疗保险、失业保险、工伤保险和生育保险这五大类。

它的主要目的是为劳动者提供基本的生活支撑,确保他们在遇到生活困难时能够得到一定的经济支持。

社保卡怎么供给家里人使用随菜科网小编来了解一下:社保卡怎么给家人用?绑定流程及方法社保卡里的余额给家人使用,主要可以通过以下几种方式实现:一、电子社保卡亲情服务此外,还可以通过电子社保卡的亲情服务功能,为家人提供便捷的电子社保卡签发和应用服务。

具体步骤如下:打开电子社保卡首页,点击右上角“我的”-“亲情服务”。

点击“添加”,验证电子社保卡密码后,阅读并同意添加亲情账户告知书。

输入要开通人的姓名、社保号码、亲情关系,点击“添加亲情账户”并上传身份凭证(小于16岁需同时上传人脸正面照)。

亲情服务绑定对象进行人脸识别操作,认证通过后则开通亲情服务成功。

通过电子社保卡亲情服务,可以帮家人查询个人社保权益单、进行社保待遇资格认证、办理社保网上转移申请等,同时也可以使用社保卡里的余额。

二、社保卡绑定家人通过社保卡的家庭共享功能,可以将社保卡的余额绑定给家人使用。

具体操作步骤如下:社会保险服务个人网页自助办理:登陆个人网页,进入社保业务办理-医疗业务办理-个人账户家庭共享-新增绑定,输入亲属社保电脑号、亲属身份证号及亲属关系,提交保存,即完成绑定。

到社保分局医疗保险窗口申请办理:在社保部门医保现金报销窗口刷卡绑定,刷被使用人的社保卡,并录入使用人的社保卡号。

在定点医院医疗保险办公室办理:在医院医保办,通过“网上医院”刷卡绑定,刷被使用人的卡,并录入使用人的社保卡号。

完成绑定后,家人在就医时就可以使用社保卡里的余额进行支付了。

需要注意的是,社保卡里的余额属于个人所有,给家人使用时需确保符合要求,不得进行违法违规操作。

另外,不同地区的社保卡使用可能有所不同,具体操作方法还需根据当地而定。

什么是社保个人家庭账户共济?怎么理解的?自1998年建立以来,一直实行社会统筹和个人账户相结合的模式,职工医保个人账户资金可用于支付本人就医购药个人负担部分费用。

2021年,将职工医保个人账户使用范围从职工本人,扩大到其参加基本医保的“配偶、父母、子女”,即医保个人账户可共济给家人使用;

今年7月,进一步将职工医保个人账户共济亲属的范围由“配偶、父母、子女”,扩大至其参加基本医保的“近亲属”。

根据《中华人民共和国民法典》,配偶、父母、子女、兄弟姐妹、祖父母、外祖父母、孙子女、外孙子女为近亲属。

自1998年建立以来,一直实行社会统筹和个人账户相结合的模式,职工医保个人账户资金可用于支付本人就医购药个人负担部分费用。

2021年,将职工医保个人账户使用范围从职工本人,扩大到其参加基本医保的“配偶、父母、子女”,即医保个人账户可共济给家人使用;

今年7月,进一步将职工医保个人账户共济亲属的范围由“配偶、父母、子女”,扩大至其参加基本医保的“近亲属”。

根据《中华人民共和国民法典》,配偶、父母、子女、兄弟姐妹、祖父母、外祖父母、孙子女、外孙子女为近亲属。

目前首批开通个人账户跨省家庭共济的地区(统筹区)有哪些?1、重庆市(云阳县)2、河北省(石家庄市、唐山市、秦皇岛市、邯郸市、邢台市、保定市、张家口市、承德市、沧州市、廊坊市、衡水市、辛集市、定州市、雄安新区、省本级)3、河南省(郑州市、信阳市)4、安徽省(淮南市)5、湖北省(襄阳市、黄冈市、咸宁市、随州市、恩施土家族苗族自治州、潜江市)6、山东省(德州市)7、四川省(省本级、成都市、广安市)8、甘肃省(临夏回族自治州)9、江苏省(苏州市)共31个地区(统筹区)已开通个人账户跨省共济使用。

0维空间到底有多可怕

我们生活在拥有长宽高的三维世界,习惯了万物有形态、有空间、有位置,可很少有人了解维度最底层的0维空间。

它是所有维度的起点,也是宇宙中最极致、最诡异的空间形态。

没有大小、没有长宽高、没有时间、没有任何物质,看似只是一个简单的几何点,却藏着颠覆一切认知的恐怖真相。

今天就用唠嗑的方式,聊聊0维空间的由来、真实状态,看懂它为何被称为最可怕的维度深渊。

想要读懂0维空间的可怕,我们得先理清维度的演化逻辑,搞懂它的前因后果。

人类认知的维度世界是层层递进的,我们熟知的三维空间,是由低维度一步步叠加升级而来。

一维是一条只有长度的线,二维是有长宽的平面,三维是拥有立体空间的世界。

而所有维度的根基,全部源自最原始的0维空间,它是维度体系的开端,是一切空间的源头。

在宇宙诞生之初,大爆炸发生前的奇点状态,就是最纯粹的0维空间。

那时还没有宇宙、没有星河、没有时空概念,不存在上下左右、没有长短高低,整个世界只剩下一个极致浓缩、没有任何体量的几何点。

很多人误以为0维是“很小的空间”,其实这是最大的误区,0维不是极小,而是完全没有空间概念。

0维空间最让人窒息的特质,就是彻底的虚无与禁锢。

我们身处三维世界,可以自由移动、感知时间流逝、看到万物形态,哪怕是二维平面的生物,也能在平面内活动、感知外界变化。

但0维空间里,没有任何运动的可能,没有任何方向可以移动,不存在前后左右、高低远近,所有位置都重合在同一个点上。

这里没有距离、没有体积、没有面积,任何形态的物质都无法存在。

原子、粒子、能量、光线,所有我们认知的宇宙物质,都无法在0维空间存续。

简单来说,进入0维空间,就意味着彻底失去形体、失去存在感,没有任何感知、没有任何变化,是绝对静止、绝对空洞的状态。

比虚无更可怕的,是0维空间没有时间维度。

对我们而言,时间是流动的,万物有诞生、成长、消亡的过程,哪怕是静止的石头,也会随着时间风化演变。

但在0维空间里,时间彻底失效,没有过去、没有现在、没有未来。

一旦被困在这个维度里,就不是永恒静止,而是彻底湮灭时间概念,不会衰老、不会消亡,也不会有任何改变,陷入永恒的虚无牢笼。

很多人好奇,0维空间到底存在于哪里?其实它并非遥远的宇宙秘境,而是无处不在,同时又无法被捕捉。

宇宙大爆炸的奇点是0维,黑洞中心的奇点,也是标准的0维空间。

黑洞凭借极致的时空曲率,将所有物质、空间、时间全部压缩坍塌,最终汇聚成一个0维奇点。

这也是黑洞最恐怖的底层逻辑,所有被黑洞吞噬的物质、光线、星体,最终都会被剥离所有维度,拆解成最原始的0维状态,彻底消失在可视宇宙中。

哪怕是一颗庞大的恒星,历经百亿年演化,一旦坠入奇点,就会彻底失去所有形态,沦为虚无的0维质点,不留一丝痕迹。

之所以说0维空间让人恐惧,是因为它颠覆了我们对“存在”的所有认知。

我们理解的世界,一切皆有空间、皆有形态、皆有变化,而0维是一切的终点。

它没有生机、没有能量、没有运动,是绝对的死寂,是宇宙最极致的归零状态。

从维度演化的因果来看,0维创造了所有维度,却也能终结所有维度。

它是宇宙的起点,蕴藏着诞生万物的无限可能,同时也是万物的终极归宿,所有复杂的星河、生命、时空,最终都能被它归为虚无。

这种“始于虚无、终于虚无”的极致法则,正是0维空间最让人不寒而栗的地方。

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