Bạn có biết câu nói cũ: nếu bạn muốn giấu thứ gì đó, hãy đặt nó trong tầm nhìn rõ ràng? Theo một đề xuất mới của hai giáo sư vật lý, logic này có thể là lý do tại sao các nhà khoa học phải vật lộn quá lâu để tìm ra khối lượng bí ẩn được cho là chiếm 27% vật chất trong vũ trụ.
Nói tóm lại, hai nhà vật lý này tin rằng vật chất tối có thể được tìm thấy giống như cách bạn có thể tìm ra con đường nhanh nhất để làm việc: bằng cách tham khảo Hệ thống Định vị Toàn cầu.
Andrei Derevianko, thuộc Đại học Nevada, Reno, và Maxim Pospov, thuộc Đại học Victoria và Viện Vật lý lý thuyết Perimet ở Canada, đã đề xuất phương pháp này vào đầu năm nay tại một loạt các hội thảo khoa học nổi tiếng, nơi nó đã được chấp thuận chung .
Ý tưởng của họ kêu gọi sử dụng các vệ tinh GPS và các mạng đồng hồ nguyên tử khác và so sánh thời gian của họ để tìm kiếm sự khác biệt. Derevianko và Pospov cho rằng vật chất tối có thể có ảnh hưởng đột ngột đến đồng hồ nguyên tử, và bằng cách nhìn vào các mạng lưới đồng hồ nguyên tử hiện có, có thể phát hiện ra các túi vật chất tối bằng chữ ký đặc biệt của chúng.
Cả hai đang bắt đầu thử nghiệm lý thuyết này bằng cách phân tích dữ liệu đồng hồ từ 30 vệ tinh GPS, sử dụng đồng hồ nguyên tử để điều hướng hàng ngày. Các mạng tương quan của đồng hồ nguyên tử, như GPS và một số mạng mặt đất đã tồn tại, có thể được sử dụng như một công cụ mạnh mẽ để tìm kiếm vật chất tối khiếm khuyết tôpô trong đó đồng hồ được đồng bộ hóa ban đầu sẽ bị đồng bộ hóa.
Mặc dù có bằng chứng quan sát vững chắc về sự tồn tại của vật chất tối, bản chất của nó vẫn là một bí ẩn, giáo sư Der Derianian, giáo sư tại Đại học Khoa học tại Đại học, cho biết. Một số chương trình nghiên cứu trong vật lý hạt cho rằng vật chất tối bao gồm vật chất giống như hạt nặng. Giả định này có thể không đúng và tồn tại lợi ích đáng kể cho các lựa chọn thay thế.
Đề xuất của họ dựa trên ý tưởng rằng vật chất tối có thể đến từ các vết nứt trong các trường lượng tử vũ trụ có thể làm xáo trộn các tính chất cơ bản như khối lượng của electron và có ảnh hưởng đến cách chúng ta đo thời gian. Điều này thể hiện sự phá vỡ từ quan điểm thông thường hơn rằng vật chất tối bao gồm các hạt hạ nguyên tử như WIMP và các trục.
Nghiên cứu của chúng tôi theo đuổi ý tưởng rằng vật chất tối có thể được tổ chức thành một tập hợp lớn các khuyết tật tôpô, hoặc các vết nứt năng lượng, theo Der Derianianko. Chúng tôi đề xuất phát hiện các khuyết tật, vật chất tối, khi chúng quét qua chúng tôi bằng một mạng lưới các đồng hồ nguyên tử nhạy cảm. Ý tưởng là, nơi các đồng hồ không đồng bộ hóa, chúng ta sẽ biết rằng vật chất tối, khiếm khuyết tôpô, đã đi qua. Trên thực tế, chúng tôi hình dung sử dụng chòm sao GPS là máy phát hiện vật chất tối lớn nhất do con người chế tạo.
Derevianko đang hợp tác phân tích dữ liệu GPS với Geoff Blewitt, giám đốc Phòng thí nghiệm trắc địa Nevada, cũng thuộc Đại học Khoa học tại Đại học Nevada, Reno. Phòng thí nghiệm trắc địa đã phát triển và duy trì trung tâm xử lý dữ liệu GPS lớn nhất thế giới, có thể xử lý thông tin từ khoảng 12.000 trạm trên toàn cầu liên tục, 24/7.
Blewitt, cũng là một nhà vật lý, giải thích làm thế nào một loạt các đồng hồ nguyên tử có thể phát hiện ra vật chất tối.
Ví dụ, chúng ta biết vật chất tối phải ở đó, vì nó được nhìn thấy để bẻ cong ánh sáng xung quanh các thiên hà, nhưng chúng ta không có bằng chứng nào về việc nó có thể được tạo ra từ đâu, anh ấy nói. Nếu một vật chất tối không có ở đó, vật chất bình thường mà chúng ta biết sẽ không đủ để bẻ cong ánh sáng nhiều như nó. Rằng chỉ là một trong những cách mà các nhà khoa học biết có một lượng lớn vật chất tối ở đâu đó ngoài thiên hà. Một khả năng là vật chất tối trong khí này có thể không được tạo ra từ các hạt như vật chất thông thường, mà là sự không hoàn hảo của vĩ mô trong cấu trúc của không-thời gian.
Thế giới Trái đất quét qua khí này khi nó quay quanh thiên hà. Vì vậy, đối với chúng ta, khí có vẻ giống như một cơn gió thiên hà của vật chất tối thổi qua hệ thống Trái đất và các vệ tinh của nó. Khi vật chất tối thổi qua, đôi khi nó sẽ khiến các đồng hồ của hệ thống GPS không đồng bộ với mô hình câu chuyện trong khoảng thời gian khoảng 3 phút. Nếu vật chất tối làm cho đồng hồ không đồng bộ hơn một phần tỷ giây, chúng ta sẽ dễ dàng phát hiện ra những sự kiện như vậy.
Loại công việc này có thể biến đổi trong khoa học và có thể thay đổi hoàn toàn cách chúng ta nghĩ về vũ trụ của chúng ta, ông Jeff Jeff Thompson, nhà vật lý và trưởng khoa của Đại học Khoa học Đại học, cho biết. Sau đó, Andre Andrei là một nhà vật lý tầm cỡ thế giới và ông đã có những đóng góp quan trọng cho ngành vật lý. Thật là một kỳ quan để xem công việc tuyệt vời đến từ anh ấy và nhóm của anh ấy.
Derevianko dạy vật lý lượng tử và các môn học liên quan tại Đại học Nevada, Reno. Ông là tác giả của hơn 100 ấn phẩm được giới thiệu trong vật lý lý thuyết. Ông là một thành viên của Hiệp hội Vật lý Hoa Kỳ, một thành viên Simons về vật lý lý thuyết và một học giả Fulbright. Trong một loạt các chủ đề nghiên cứu, ông đã góp phần phát triển một số lớp mới của đồng hồ nguyên tử và kiểm tra độ chính xác của các đối xứng cơ bản với các nguyên tử và phân tử.
Nghiên cứu của họ xuất hiện vào đầu tuần này trong phiên bản trực tuyến của tạp chí khoa học Vật lý tự nhiên, trước phiên bản in.
