
这是一个可能改写物理学教科书的时刻股票配资大全,也是虚构与现实在平行宇宙中最奇妙的一次交汇。
2025年10月27日,高能物理界权威期刊《高能物理杂志》(JHEP)刊登了一项令人拍案叫绝的研究。来自辛辛那提大学、以色列理工学院和麻省理工学院(MIT)的物理学家团队,由Jure Zupan教授领衔,提出了一种全新的理论机制:人类正在建造的核聚变反应堆,极有可能是制造“暗物质”的超级工厂。
这不仅仅是一个关于新能源的故事,更是一场跨越维度的探索游戏。因为它顺手解决了一个曾在美剧《生活大爆炸》中困扰了谢耳朵(谢尔顿·库珀,Sheldon Cooper)整整三集、最后只能画个“哭丧脸”承认失败的科学难题。

我们把时钟拨回美剧《生活大爆炸》第五季。天才物理学家谢耳朵和莱纳德在白板前抓耳挠腮,他们试图计算在核聚变反应堆中产生“轴子”(Axion)的可能性。
轴子,物理学界的“幽灵粒子”,是暗物质最有力的候选者之一。在这个宇宙中,我们看得见摸得着的物质只占5%,剩下看不见的绝大多数,都是暗物质。谁找到了轴子,谁就握住了通往宇宙真相的钥匙。
须弥藏于芥子,洪荒隐于微尘。万物显化于光,而真理,往往潜行于夜。
但在那几集电视剧里,编剧请来的科学顾问让谢尔顿绝望了。白板上的计算结果显示:相比于巨大的太阳,人造核聚变反应堆产生的轴子流太微弱了,根本探测不到。
谢尔顿在白板下方画了一个大大的悲伤表情。在那个平行世界里,物理学撞上了南墙。
现实中的物理学家们,捡起了谢尔顿扔下的粉笔。
他们发现,谢尔顿和莱纳德犯了一个“灯下黑”的错误:他们死死盯着反应堆中心那团极高温度的等离子体(Fusion Plasma)。确实,在那团模拟太阳的烈火中,产生轴子的概率微乎其微。
但他们忘了看那堵“墙”。
在这篇最新的论文中,研究团队把目光从中心移到了边缘——核聚变反应堆的内壁(First Wall)和用于增殖氚的“包层”(Breeding Blanket)。
这里正在发生一场肉眼看不见的暴风雨。核聚变反应(氘-氚反应)会喷射出能量极高的中子流。这个数据大到恐怖:在未来的DEMO级反应堆中,每秒钟、每平方厘米的墙壁,都要承受1000万亿个(10^15)高能中子的狂轰滥炸。
这就是见证奇迹的时刻。

当这股惊人的中子流狠狠撞击反应堆内壁的锂(Lithium)或钢铁材料时,通常情况下,原子核会捕获中子并释放出一个光子(伽马射线)。这是标准的核物理过程。
但量子力学允许“意外”发生。
物理学家计算出,在极少数情况下,原子核“打了个喷嚏”——它吐出来的不是普通的光子,而是一个“黑暗粒子”(可能是轴子,也可能是类轴子标量粒子)。
这就好比你往墙上扔了一万个网球,其中有一个球没有弹回来,而是变成一只蝴蝶穿墙而过了,这就是量子力学的奇妙。万法皆流,无物常驻。在那一刹那的震颤中,物质可能忘却它的桎梏,化作一缕穿透维度的风。
虽然这个概率极低,但架不住中子的基数大啊!每秒1000万亿次的撞击,足以让这些“幽灵粒子”汇聚成一股可观的暗物质流。
理论有了,但怎么抓住它们?
这些粒子之所以叫“暗物质”,就是因为它们高冷,几乎不和任何物质发生反应。它们会像穿过空气一样穿过反应堆厚重的屏蔽层。
研究团队给出了极其具体的捕捉方案:重水(Heavy Water)。
只要在距离反应堆核心10米远的地方,放置一个类似SNO(萨德伯里中微子天文台)的探测器,里面装满重水。当那些从反应堆内壁逃出来的“幽灵粒子”穿过探测器时,会有极小的概率撞碎重水中的氘核(Deuterium),将其分解成一个质子和一个中子。
这一瞬间的崩解,就是暗物质存在的铁证。
按照论文的计算,利用现有的技术(比如未来的ITER或CFETR反应堆),我们完全有能力在一年内捕捉到这些信号,或者至少给出比现在严格得多的物理限制。
有时候,科学的突破需要的不是更复杂的公式,而是换一个视角。
谢尔顿盯着太阳般的火焰,看到的是虚无;现实中的科学家盯着冰冷的墙壁,看到了宇宙的暗面。
人类建造核聚变反应堆的初衷,是为了把恒星的能量装进瓶子里,解决能源危机。但现在看来,这个瓶子本身,或许才是解开宇宙起源之谜的潘多拉魔盒。

参考文献:
Baruch, C., Fitzpatrick, P.J., Menzo, T. et al. Searching for exotic scalars at fusion reactors. JHEP 10 (2025) 215.
第二证券提示:文章来自网络,不代表本站观点。