คุณรู้ว่าคำพูดเดิม:“ ถ้าคุณต้องการซ่อนบางสิ่งบางอย่างใส่ไว้ในสายตาธรรมดา?” ตามข้อเสนอใหม่โดยศาสตราจารย์สองคนของฟิสิกส์เหตุผลนี้อาจเป็นเหตุผลว่าทำไมนักวิทยาศาสตร์ได้พยายามมานานเพื่อค้นหามวลลึกลับที่เชื่อว่าประกอบด้วย 27% ของสสารในจักรวาล
กล่าวโดยสรุปนักฟิสิกส์สองคนนี้เชื่อว่าสสารมืดสามารถพบได้ในแบบเดียวกับที่คุณสามารถหาเส้นทางที่เร็วที่สุดในการทำงาน: โดยปรึกษากับระบบกำหนดตำแหน่งทั่วโลก
Andrei Derevianko แห่งมหาวิทยาลัยเนวาดาเรโนและ Maxim Pospelov แห่งมหาวิทยาลัยวิคตอเรียและสถาบันฟิสิกส์เชิงทฤษฎีในแคนาดาเสนอวิธีการนี้เมื่อต้นปีที่ผ่านมาด้วยการประชุมทางวิทยาศาสตร์ที่มีชื่อเสียงซึ่งได้รับการอนุมัติโดยทั่วไป .
ความคิดของพวกเขาเรียกร้องให้ใช้ดาวเทียม GPS และเครือข่ายนาฬิกาอะตอมอื่นและเปรียบเทียบเวลาของพวกเขาเพื่อค้นหาความแตกต่าง Derevianko และ Pospelov แนะนำว่าสสารมืดอาจส่งผลกระทบอย่างรุนแรงต่อนาฬิกาอะตอมและโดยการดูที่เครือข่ายนาฬิกาอะตอมที่มีอยู่อาจเป็นไปได้ที่จะมองเห็นสสารมืดในลายเซ็นที่เป็นเอกลักษณ์
ทั้งสองเริ่มทดสอบทฤษฎีนี้โดยการวิเคราะห์ข้อมูลนาฬิกาจากดาวเทียม GPS 30 ดวงซึ่งใช้นาฬิกาอะตอมมิกสำหรับการนำทางในชีวิตประจำวัน เครือข่ายที่สัมพันธ์กันของนาฬิกาอะตอมเช่น GPS และเครือข่ายภาคพื้นดินบางส่วนที่มีอยู่แล้วสามารถใช้เป็นเครื่องมืออันทรงพลังในการค้นหาสสารมืดทอพอโลยีข้อบกพร่องที่นาฬิกาซิงโครไนซ์เริ่มแรกจะถูกซิงโครไนซ์
“ แม้จะมีหลักฐานเชิงสังเกตที่ชัดเจนเกี่ยวกับการมีอยู่ของสสารมืด แต่ธรรมชาติของมันยังคงเป็นปริศนา” Derevianko ศาสตราจารย์ในวิทยาลัยวิทยาศาสตร์ของมหาวิทยาลัยกล่าว “ บางโครงการวิจัยในฟิสิกส์ของอนุภาคสันนิษฐานว่าสสารมืดประกอบด้วยสสารคล้ายอนุภาคหนัก สมมติฐานนี้อาจไม่เป็นจริงและมีความสนใจอย่างมากสำหรับทางเลือก”
ข้อเสนอของพวกเขาสร้างขึ้นจากความคิดที่ว่าสสารมืดอาจมาจากรอยแตกในสนามควอนตัมของจักรวาลที่อาจรบกวนคุณสมบัติพื้นฐานเช่นมวลของอิเล็กตรอนและมีผลต่อวิธีที่เราวัดเวลา สิ่งนี้แสดงให้เห็นถึงการหยุดพักจากมุมมองทั่วไปที่สสารมืดประกอบด้วยอนุภาคของอะตอมเช่น WIMP และ axions
“ งานวิจัยของเราแสวงหาความคิดที่ว่าสสารมืดอาจถูกจัดเป็นชุดใหญ่ที่มีข้อบกพร่องด้านทอพอโลยีหรือรอยร้าวของพลังงานเหมือนก๊าซขนาดใหญ่” Derevianko กล่าว “ เราเสนอให้ตรวจจับข้อบกพร่องสสารมืดในขณะที่พวกมันกวาดเราผ่านเครือข่ายของนาฬิกาอะตอมที่ละเอียดอ่อน แนวคิดก็คือเมื่อนาฬิกาหลุดจากการซิงโครไนซ์เราจะรู้ว่าสสารมืดทอพอโลยีบกพร่องได้ผ่านไปแล้ว ในความเป็นจริงเรานึกภาพโดยใช้กลุ่มดาว GPS เป็นเครื่องตรวจจับสสารมืดที่ใหญ่ที่สุดที่มนุษย์สร้างขึ้น”
Derevianko กำลังร่วมมือกันในการวิเคราะห์ข้อมูล GPS กับ Geoff Blewitt ผู้อำนวยการห้องทดลองทางภูมิศาสตร์เนวาดาเนวาดารวมทั้งในวิทยาลัยวิทยาศาสตร์ที่มหาวิทยาลัยเนวาดารีโน Geodetic Lab พัฒนาและรักษาศูนย์ประมวลผลข้อมูล GPS ที่ใหญ่ที่สุดในโลกสามารถประมวลผลข้อมูลจากสถานีประมาณ 12,000 แห่งทั่วโลกอย่างต่อเนื่องตลอด 24 ชั่วโมงทุกวัน
Blewitt นักฟิสิกส์อธิบายว่าอาร์เรย์ของนาฬิกาอะตอมสามารถตรวจจับสสารมืดได้อย่างไร
“ เรารู้ว่าสสารมืดต้องอยู่ที่นั่นเพราะเห็นว่ามันโค้งงอแสงรอบกาแลคซี แต่เราไม่มีหลักฐานว่ามันทำมาจากอะไร” เขากล่าว “ หากสสารมืดไม่อยู่ที่นั่นเรื่องปกติที่เรารู้จะไม่เพียงพอที่จะโค้งงอแสงมากเท่าที่มันจะทำได้ นั่นเป็นเพียงหนึ่งในวิธีที่นักวิทยาศาสตร์รู้ว่ามีสสารมืดจำนวนมากในกาแลคซี ความเป็นไปได้อย่างหนึ่งคือสสารมืดในก๊าซนี้อาจไม่ได้เกิดจากอนุภาคเช่นสสารปกติ แต่เกิดจากความไม่สมบูรณ์ของโมเลกุลในเนื้อผ้าของอวกาศ - เวลา
“ โลกกวาดผ่านก๊าซนี้เมื่อมันโคจรรอบกาแลคซี ดังนั้นสำหรับเราก๊าซดูเหมือนจะเป็นเหมือนกาแลคซีแห่งสสารมืดที่พัดผ่านระบบโลกและดาวเทียมของมัน เมื่อสสารมืดพุ่งผ่านบางครั้งมันจะทำให้นาฬิกาของระบบ GPS ขาดการประสานกับรูปแบบการเล่าเรื่องเป็นระยะเวลาประมาณ 3 นาที หากสสารมืดทำให้นาฬิกาหลุดจากการประสานมากกว่าหนึ่งในพันล้านวินาทีเราควรสามารถตรวจจับเหตุการณ์ดังกล่าวได้อย่างง่ายดาย”
“ งานประเภทนี้สามารถเปลี่ยนแปลงได้ในด้านวิทยาศาสตร์และสามารถเปลี่ยนแปลงวิธีคิดเกี่ยวกับจักรวาลของเราได้อย่างสมบูรณ์” เจฟฟ์ทอมป์สันนักฟิสิกส์และคณบดีของวิทยาลัยวิทยาศาสตร์ของมหาวิทยาลัยกล่าว “ อังเดรเป็นนักฟิสิกส์ระดับโลกและเขาได้มีส่วนช่วยในฟิสิกส์แล้ว เป็นเรื่องน่าประหลาดใจที่ได้เห็นงานที่น่าอัศจรรย์ที่มาจากเขาและกลุ่มของเขา”
Derevianko สอนฟิสิกส์ควอนตัมและวิชาที่เกี่ยวข้องที่ University of Nevada, Reno เขาได้ประพันธ์สิ่งพิมพ์ตีพิมพ์มากกว่า 100 เรื่องในฟิสิกส์เชิงทฤษฎี เขาเป็นเพื่อนของ American Physical Society, Simons เพื่อนในฟิสิกส์ทฤษฎีและนักวิชาการฟุลไบรท์ ในหัวข้อการวิจัยที่หลากหลายเขาได้มีส่วนร่วมในการพัฒนานาฬิกาอะตอมหลายชั้นและการทดสอบความแม่นยำของสมมาตรพื้นฐานที่มีอะตอมและโมเลกุล
งานวิจัยของพวกเขาปรากฏเมื่อต้นสัปดาห์นี้ในวารสารวิทยาศาสตร์ฉบับออนไลน์ ฟิสิกส์ของธรรมชาติข้างหน้ารุ่นพิมพ์
