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하늘에서 암흑 물질의 양자 특성을 읽는다

암흑 물질은 은하와 은하계와 은하 그룹뿐만 아니라 은하계를 함께 붙잡는 데 필요한 과도한 중력을 설명하려는 패러다임입니다.

전자기적 약점과 강한 상호 작용을 통해 바라 니닉 물질 (전자, 양성자 및 중성자가 만들어지는 바라 니닉 물질과 함께)과는 전혀 약하게 상호 작용하는이 이국적인 형태의 물질이 존재해야한다는 단서는 중력 상호 작용을 통해 매우 강력하게 강력하게 강력하게 강력하게 강력하게 배경의 배경과 은하계에 대한 우주의 스펙트럼에서 비롯된 것입니다. 이러한 관찰은 일반 상대성에 기초한 우리의 현재 이론적 모델이 옳은 경우 은하와 은하 클러스터의 동적 질량의 90% 이상이 암흑 물질로 만들어 져야 함을 나타냅니다.

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이 이론과 천문학적 관찰 사이의 불일치로 인해 암흑 물질의 미세한 특성을 이해하는 것은 현대 물리학의 주요 도전을 나타냅니다. 현재 LHC, CDMS, Gran Sasso, Fermilab, Ligo, Lux-Zeplin, LSST 및 Pandax에는 전 세계의 실험이 여러 가지가 있습니다. 그러나 효과적이기 위해서는 실험에 암흑 물질 입자에 대한 검색의 이론적 모델과 탐지기가 만들어지는 바라 니닉 문제와의 상호 작용을 공급해야합니다.

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단순화 된 모델로 알려진 흥미로운 모델 , 최근에 많은 관심을 끌었습니다. 단순화 된 모델은 암흑 물질 입자가 바리닉 입자와 유사한 특성을 갖도록 가정 된 효과적인 모델이며, 동일한 대칭 및 원리를 준수하고, 상호 작용 강도가 훨씬 약한 경우에도 알려진 매개체를 통해 바리닉 입자와 상호 작용합니다. 따라서, 단순화 된 모델은 입자 가속기 관찰 가능성 측면에서 바리닉 물질과의 상호 작용뿐만 아니라 암흑 물질 미세 구조에 대한 매우 정확한 설명을 제공한다.

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그러나 지금까지 가속기 실험에서 긍정적 인 신호가 감지되지 않았지만 천문학적 관찰에서 암흑 물질을 선호하는 많은 증거가 있었기 때문에 천문학적 및 우주 학적 데이터에서 단순화 된 모델에 의해 제안 된 암흑 물질 입자의 특성을 찾아 보는 것이 어떻습니까? 작동하기 위해서는 단순화 된 모델을 중력 환경에 대한 정보와 암흑 물질의 행동을 고려해야하는 다음 단계로 가져 가야합니다. 예를 들어, 암흑 물질과 바리닉 물질 사이의 중력 상호 작용이 우세하다는 것을 알면, 상호 작용의 자연 중재자가 중력입니다. 또한, 많은 천문 관찰은 초기 우주의 스냅 샷 인 우주 전자 레인지 배경 방사선을 기반으로하기 때문에, 그 시공간의 시공간 구조에 대한 정보는 원시 우주론의 가속화 된 확장 단계를 설명하는 데 시터 공간을 고려하여 포함됩니다.

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De Sitter 공간에서 Graviton 중재자를 사용한 암흑 물질의 새로운 단순화 된 모델은 진공 상태 및 양자 입자의 정의와 같이 De Sitter 공간의 양자 역학에 내재 된 어려움으로 인해 Accelerator Physics의 시공간에서 일반적인 양자 필드 이론보다 어려운 이론입니다. 문제를 공격하는 한 가지 방법은 시공간을 양자 역학이 잘 작동하는 4 분기에 매핑하고 모델의 세부 사항을 먼저 해결 한 다음 De Sitter 공간의 물리 수량 측면에서 결과를 해석하는 것입니다. De Sitter 공간에서 중력의 암흑 물질의 특성을 파악하기위한 다른보다 직접적인 접근 방식도 가능합니다.

양자 필드 이론, 일반 상대성, 입자 물리학, 우주론 및 관찰 천문학의 이론적 개념과 기술의 조합을 사용함으로써 단순화 된 모델은 관찰 데이터에 대한 암흑 물질의 양자 구조에 대한 다양한 가설을 테스트 할 수있는 수단을 제공합니다.

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