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        达特茅斯学院研究人员的一项研究提出了一种关于暗物质起源的新理论，暗物质是一种神秘而无形的物质，被认为赋予了宇宙的形状和结构。

         研究人员在《物理评论快报》上报告说，暗物质可能是在宇宙的早期生命中由高能无质量粒子的碰撞形成的，根据他们的数学模型，这些粒子在配对后立即失去了拉链并立即获得了令人难以置信的质量。

         While假设，暗物质的存在是基于观察到的引力效应，而这些引力效应无法用可见物质来解释。 科学家估计，宇宙总质量的 85% 是暗物质。

         但研究作者写道，他们的理论是不同的，因为它可以使用现有的观测数据进行测试。 他们认为构成暗物质的极低能量粒子在宇宙微波背景 （CMB） 上具有独特的特征，CMB 是充满整个宇宙的大爆炸。

        “暗物质最初是近乎无质量的相对论粒子，几乎就像光一样，”物理学和天文学教授、该论文的资深作者罗伯特·考德威尔 （Robert Caldwell） 说。

         “这与人们认为的暗物质完全相反——正是冷块赋予了星系质量，”考德威尔说。 “我们的理论试图解释它是如何从轻变成块状的。”

         炽热、快速移动的粒子主宰了宇宙科学家认为，在137亿年前引发宇宙膨胀的被称为大爆炸的能量爆发之后。 这些粒子类似于光子，光子是光的基本能量或量子的无质量粒子。

         正是在这种混乱中，大量这些粒子相互粘合，据该研究的第一作者、达特茅斯学院的大四学生 Caldwell 和 Guanming Liang 说。

         他们推测这些无质量粒子是被拉扯的通过它们自旋的相反方向聚集在一起，就像磁铁的南北极之间的吸引力一样。

         Caldwell 和 Liang 说，随着粒子冷却，粒子自旋的不平衡导致它们的能量直线下降，就像蒸汽迅速冷却成水一样。 结果是科学家认为构成暗物质的寒冷、重粒子。

         “我们的数学模型最出乎意料的部分是连接高密度能量和块状能量的能量暴跌能量低，“Liang 说。

         “在那个阶段，这些对就像准备变成暗物质，”考德威尔说。 “这种相变有助于解释我们今天可以检测到的暗物质的丰度。 它起源于早期宇宙中极高能量粒子的高密度集群。

         该研究引入了一种理论粒子，该粒子可能会引发向暗物质的转变。 但科学家们已经知道，被称为电子的亚原子粒子可以经历类似的转变，Caldwell 和 Liang 说。

         在低温下，两个电子可以形成所谓的库珀对，这些电子可以在没有电阻的情况下导电，并且是某些超导体中的活性机制。 Caldwell 和 Liang 引用了 Cooper 对的存在作为证据，证明他们理论中的无质量粒子能够凝结成暗物质。

         “我们研究了超导性，以寻找关于某种相互作用是否可能会导致能量如此突然下降，“考德威尔说。 “库珀对证明了这种机制的存在。”

         Liang 说，这些粒子从宇宙中的双份浓缩咖啡蜕变成一天大的燕麦片，这解释了当前宇宙的能量密度与早期相比存在巨大不足。 科学家们知道，自宇宙大爆炸以来，随着宇宙能量向外膨胀，密度已经下降。 但 Liang 和 Caldwell 的理论也解释了质量密度。

         “结构的质量是由于冷暗物质的密度而获得的，但也必须有一种机制，使能量密度下降到接近我们今天看到的水平，”Liang 说。

         “我们理论的数学模型真的很漂亮，因为它相当简单——你不需要在系统中构建很多东西就可以工作，”他说。 “它建立在我们知道存在的概念和时间表之上。”

         他们的理论表明，粒子对进入了寒冷、几乎无压力的状态，因为它们变得更慢、越来越重。 这一特性将使他们在 CMB 中脱颖而出。 CMB 已被多个大型观测项目研究，是智利西蒙斯天文台和其他实验（如 CMB 第 4 阶段）目前的重点。

         研究人员表示，来自这些项目的现有和未来数据可用于测试 Caldwell 和 Liang 的理论。

         “这很令人兴奋，”考德威尔说。 “我们正在提出一种新的思维方法关于并可能识别暗物质。