作者:英格丽德·法德利
（同organic）有机 信用:罗素·斯坦普&斯瓦蒂·辛格
特拉华大学、亚利桑那大学和哈弗福德学院的研究人员最近提出了使用紧凑声学谐振器搜索标量暗物质的想法
他们发表在《物理评论快报》上的论文从理论上证明了机械系统在寻找暗物质中的潜力
进行这项研究的研究人员之一斯瓦特·辛格(Swati Singh)告诉《物理》杂志，“作为一名研究生时开始从事光学力学领域的理论家，我经常想知道是否有可能使用我的实验同事正在开发的一些精致的设备作为传感器来检测新的物理现象。”
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“当我读到一篇关于某些类型的暗物质如何导致周期性应变信号的论文时，我把它和我之前关于探测脉冲星引力波的工作联系了起来
我们最近论文的目标是展示更广泛的机械设备作为暗物质桌面传感器的前景
" 多年来，理论物理学家已经预言了不发光、不反射、不吸收光的粒子的存在，因此用传统的物质研究工具无法探测到它们
尽管许多研究人员试图探测这些被称为暗物质的粒子，但它们的确切性质仍然未知
“虽然我们不知道暗物质是什么，但我们可以通过聚焦于理论上受激励的粒子来简化搜索，”杰克·曼利，另一位参与最近研究的研究员，告诉《物理》杂志
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“我们选择寻找‘超轻’暗物质:理论上比中微子轻的粒子
" 研究人员假设超轻暗物质非常轻，甚至比中微子还轻
如果这样的暗物质粒子存在，它们的密度会非常大，以至于它们会被更好地视为一种渗透到银河系的流体，对正常物质产生波状扰动
参与这项研究的另一名研究人员丹尼尔·格林(Daniel Grin)告诉《物理》杂志，“超轻暗物质假说是由弦理论假设推动的，此外，它可能解释了更平淡无奇的暗分子预测和银河系尺度暗物质分布之间的一些令人困惑的差异。”
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在他们的研究中，辛格、曼利、格林和他们的同事寻找一种导致原子大小振荡的特定类型的粒子，称为标量暗物质
这种振荡对单个原子来说很小，但在由几个原子组成的物体中可能会被放大
与这种振动同步自然振动的物体可以进一步放大这种效果，就像乐器一样
“我们工作的一个关键要素是识别一类机械物体，它们以超轻暗物质的频率振动，并产生非常清晰的共振，”进行这项研究的另一名研究人员达尔泽尔·威尔森告诉《物理》杂志
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“我们建议在非常安静的低温环境中使用光作为麦克风来听这些设备
" 研究人员希望使用超流氦或单晶材料制成的声学紧凑型谐振器来搜索标量暗物质候选者
他们的理论预测表明，这些谐振器可以访问以前未开发的参数空间的广阔部分
总的来说，辛格、曼利、格林、威尔逊和他们的同事最近进行的研究强调了厘米级的先进机械系统在探测以前未探索过的暗物质方面的潜力，单个粒子的质量从10-48千克到10-42千克不等
在未来，这些共振腔将在寻找暗物质中扮演重要角色，尤其是在超光领域
辛格说:“通过鼓励量子光学和高能物理社区之间的合作(就像我们让粒子物理学家丹尼尔·格林参与进来一样)，我们可以更好地相互理解新型暗物质探测器的动机和局限性。”
暗光子，假设在数学上与光子相似的粒子，是最受欢迎的矢量暗物质候选者之一
虽然这些粒子以前从未被观测到，但现在有大量关于它们的理论
在未来的研究中，研究人员希望使用紧凑型谐振器来搜索暗光子
他们的初步计算表明，这些机械装置可以为暗光子与正常物质的耦合强度设定新的界限，但这只能通过实验研究来证实
威尔逊说:“我们目前正在设计一个实验来寻找矢量暗物质，它与位置有关，而不是原子的大小。”
“一个简单的弦或鼓状机械谐振器会对这种振动很敏感
有趣的是，在空腔光学力学领域，测量厘米级纳米串和膜的量子化运动的努力，可能已经对这种暗物质的存在设置了新的限制
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