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前子,简单的说是一种学说,前子组成夸克,是一种更小的粒子。

宇宙里有豌豆大小却比月球重的物质存在吗?假如原子的组成物夸克是由更小的成分组成的,那么答案便是肯定的。
瑞典吕勒奥理工大学(Luleå University of Technology)的Fredrik Sandin和Johan Hansson表示:这种叫做前子的假设粒子,可能存在于宇宙形成早期留下的大块浓稠物质中。他们的研究预言;这种超重物质在现今的天文学技术条件下,是可以观测的。这一论断将这一高度假设的理论变成了一个可检验证实的想法。
如果前子星确实存在,它们或许会占宇宙暗物质质量的很大一部分。

越来越小
众所周知,物质具有俄罗斯套娃(Russian-doll)的性质。原子是由质子和中子(合称强子)及质量微小的电子构成的。而强子则是由6种夸克构成的。另外,还有6种与电子相关的基本粒子——轻子。
1974年,物理学家Jogesh Pati和Abdus Salam猜测有一类叫做前子的粒子存在。而前子的存在,可以很好地解释夸克和轻子出现的原因。1999年Hasson及其同事断定;3种前子就足以构成目前所有已知的夸克和轻子了。
2005年Hasson和他的学生Sandin继续研究;前子聚合是否会生成除夸克和轻子以外的物质,答案是可能的。而且这种前子聚合物是密度比夸克星和中子星还要大的凝块。与中子星比较,中子星是一个把拥有太阳质量的星球压缩成的一个直径不超过纽约长岛的球体。

大气泡
他们设想;团状的前子聚合物不是由星球坍塌形成的,而是宇宙大爆炸的遗留物。当新生宇宙扩张时,里面的物质便越来越稀薄。慢慢地前子聚合物开始转变成夸克然后再变成构成星球和星际气体的原子。但是,Sandian和Hansson认为,宇宙也存在许多前子聚合物可能结合形成了稳定的“气泡”,因此从未发生上述变化。
他们计算出这些气泡要比一般普通星球稍微轻一点,不会超过地球质量的100倍,直径也不会超过1米。尽管没有下限,但Sandin和Hansson认为最小的前子聚合物应该有豌豆大小,它的质量略小于月球。
这种零散分布在宇宙空间的物质实在是太小了以至于无法直接观察到。但研究人员表示,有很多间接的方法可以发现它们。

大幅度弯曲
超密度物体能够使它周围的光线发生弯曲,产生一种透镜的效果,增亮或放大它后面的星球,这一现象就叫做引力透镜效应。借助‘透镜’地球上的人可以更清楚地观测遥远的星球。一般情况下,都认为透镜是由暗物质使可见光弯曲形成的。Sandin和Hansson说,由于前子块很小,它们只会对宇宙伽马射线产生强烈的影响,虽然它不能加强其信号但却可以让伽马射线光谱产生特殊的摆动。
另一种观测方法是;两个被约束在共同轨道上的前子聚合物相互作用,就会发射出引力波。倘若它们位于太阳附近,那么它们发射出的引力波就会被引力波探测器捕获。如果这两个前子块很小,它们所发出的高频波动甚至无需使用现有的大型探测器,只需要桌面型设备就能探测到。
任何微小的前子聚合物与地球相撞,都足以产生可以被地震波检测仪捕捉到的地震波。“它们太小了,只能在地球上钻出一个小洞。”Hasson说。但是沿着他们的脚步会留下一系列的地震波,而且都是沿直线排列的。这些波与板块相互挤压产生的波动有很大的不同。

观察黑暗
创造前子聚合物看来是不可能的,因为这需要重现夸克出现以前宇宙大爆炸的情景。而这一情景的重现,需要比即将建成的瑞士日内瓦欧洲粒子物理研究中心大型强子对撞机所能提供的能量还要大。
其他的物理学家对前子聚合物的说法有何反应呢—用天文望远镜搜索天空吗? “他们要么对此十分兴奋,要么认为这些都是毫无意义的垃圾,“Hansson说,”处于二者之间的人不多。”
不过,英国伦敦玛丽女王学院的理论物理学家John Charap似乎是这样一个中间者。 “这不xx是一个愚蠢的想法,“他说,”毕竟我们需要这样的‘笨’主意来推动对暗物质的认识。现在我们在寻找暗物质的合理解释上举步维艰,新观点可以与其它想法一样,都是不错的候选。”


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