健康教育网地球内部深处的矿物可能包含与暗物质碰撞的明显痕迹，而暗物质是研究人员认为构成宇宙大部分物质的难以捉摸的东西。旨在搜寻这些痕迹的实验有一天可能会与甚至直接检测暗物质的持续努力相辅相成甚至竞争。
使用沉入地下深层的先进探测器的研究人员数十年来一直在寻找暗物质的迹象。但是现在，密歇根大学安娜堡分校的物理学家凯瑟琳·弗里斯（Katherine Freese）和她的同事们认为，诸如盐岩（氯化钠）和zabuyelite（碳酸锂）的矿物可以用作现成的探测器1。
天文学家可以检测出暗物质对星系和银河星团运动的引力影响，但从未直接发现它。关于暗物质的流行解释是，它是由称为弱相互作用的大颗粒（WIMP）的材料制成的，该物质主要通过重力与正常物质相互作用。
直接检测实验旨在发现WIMP与检测器内部的诸如锗，硅或碘化钠等材料中原子核碰撞的微弱后效应。
这样的实验必须置于地下深处，以防止轰击地球表面的宇宙射线。这些射线还可能留下与检测器材料碰撞的微弱痕迹，从而可能淹没来自暗物质的任何潜在信号。到目前为止，只有一个实验-意大利格兰萨索国家实验室的DAMA / LIBRA实验-说它已经检测到暗物质，但这一说法仍未得到证实。
深入挖掘
Freese和她的同事们争辩说，诸如岩盐和zabuyelite之类的矿物质已经在地球内部深处，因此可以抵御宇宙射线。根据上个月在预印本服务器arXiv上发布的小组分析，如果WIMP粉碎到钠或氯原子的原子核中，则原子核会反冲。这将在矿物中蚀刻出1至1000纳米长的路径。
实验可以从已经存在用于地质研究和石油勘探的千米深的钻孔中提取大约5亿年前的矿物。物理学家需要开裂提取的矿物质，并在电子或原子力显微镜下扫描裸露的表面，以寻找由反冲核形成的轨迹。他们还可以使用X射线或紫外线3D扫描仪更快地研究较大的矿物块，但分辨率较低。
与WIMP的潜在碰撞将在任何矿物的每个元素中产生不同的特征，从而提供不同的信息来源。“例如，氯化钠由钠和氯组成，因此您仅从一种矿物质中就可以获得多种信号，” Freese说。“如果您确实发现了一些积极的信号，那么您就可以根据它从钠中的散布和从氯中的散布来判断它是哪种WIMP。”？
错误的身份
伊利诺伊州巴达维亚费米国家加速器实验室的物理学家丹·胡珀说，这个想法非常令人兴奋。“尽管在实际实施这种程序之前还有许多细节有待证明，但我看不出任何至少在原则上成功的理由。”
但其他人，例如伊利诺伊州芝加哥大学的物理学家胡安·科拉尔（Juan Collar），则采取了更为谨慎的态度。在1990年代中期，物理学家考虑将云母矿物用作类似搜索暗物质的目标2。但是Collar随后证明3，矿物中铀的放射性会在云母中形成痕迹，这与WIMP所产生的痕迹是无法区别的。他担心Freese的提议也会遭受类似的命运。
他说：“他的问题不仅限于云母，而是影响了任何一种普遍存在的自然铀和th含量丰富的矿物。”“嘿，也许能够找到减轻这一问题的矿物，但我认为现在他们的主张太乐观了。”
Freese承认铀是一个问题，尽管尚不清楚她和她的团队提议的矿物是否包含铀或or污染物。但她补充说，有可能识别出只能通过放射放射性而产生的特定蚀刻图案，而忽略它们。她说：“他说实话，你必须去做并找出答案。”
