物理与天文2018nature.com编辑精选
首批星系揭示重子与暗物质粒子可能存在相互作用
Possible interaction between baryons and dark-matter particles revealed
进阶 · 约 60 分钟读完前置知识：宇宙学基础、21厘米辐射、暗物质模型
导读
这篇论文针对 EDGES 实验探测到的宇宙早期氢原子 21 厘米吸收信号比标准模型预期更强这一异常，提出一种可能解释：暗物质粒子与普通重子物质存在冷却相互作用，从而降低早期宇宙气体温度。作者推测这类暗物质粒子质量约为质子的数倍，并讨论了该模型对宇宙结构形成的约束。
HN 关注点：EDGES 异常信号是否意味着超出标准模型的新物理，讨论焦点集中在实验系统误差与新物理解释之间的权衡。
HN 评论精选
这几条评论里：支持 1 质疑 1 补充 2
质疑怀疑是系统误差而非新物理，且实验可复现、信号频段可能受广播干扰
我认为 https://www.nature.com/articles/nature25792 那篇更有意思，它描述了作为早期宇宙气体温度这一论断基础的实验测量。作为怀疑论者，我更怀疑是某个被低估或被忽视的系统误差，而不是新物理。幸运的是这个实验足够简单，别处可以比较容易地复现。有趣的是，75 MHz 附近的区域正好位于两个 ITU 广播频段分配之间。他们声称通过几种可能的途径排除了 FM 频段作为高频谱边缘来源，但如果存在某种他们没考虑到的机制在这些频段产生过剩功率，我不会感到意外（尽管我想任何奇怪的传播机制大概都会有时间依赖性）。
cozzyd查看英文原文
https://www.nature.com/articles/nature25792 is the more interesting article, I think, as it describes the experimental measurement that forms the basis for the claim about early-universe gas temperature. Being the skeptic I am, I suspect that it's more likely that there is some systematic error that is being underestimated or overlooked rather than new physics. Fortunately the experiment is simple enough that it can be reproduced elsewhere relatively easily. Interestingly, the region around 75 MHz is between two ITU broadcasting allocations. They claim to rule out the FM band as the source of the higher spectral edge through several possible channels, but I wouldn't be surprised if there was some way to get excess power in those bands in some way they hadn't considered (although I guess any strange propagation mechanisms would probably be time-dependent).
补充补充资料：Sean Carroll 对该发现的博客解读
Sean Carroll（加州理工）在这里写了一篇快速回应：http://www.preposterousuniverse.com/blog/2018/02/28/dark-matter-and-the-earliest-stars/
raattgift查看英文原文
Sean Carroll (Caltech) wrote up a quick reaction here http://www.preposterousuniverse.com/blog/2018/02/28/dark-matter-and-the-earliest-stars/
补充补充资料：Reddit 物理版块的深入讨论
参见 Reddit r/Physics 上的相关讨论：https://www.reddit.com/r/Physics/comments/80ynfp/possible_interaction_between_baryons_and/duzmjzr/
platz查看英文原文
https://www.reddit.com/r/Physics/comments/80ynfp/possible_interaction_between_baryons_and/duzmjzr/
支持感叹物理学家能从简单观测数据中推断出如此深刻的结论
感觉物理学家是另一类思考者……普通人想的是“不错，这辆车能送我上下班”，物理学家却想“假如把一个原子想象成一辆车，你要怎么开到宇宙边缘”……我看到的是一张低分辨率的二维图像，而他们显然从中看出了约为质子三倍质量的冷粒子和宇宙的结构，真是不可思议。
xt00查看英文原文
I get the sense the physicists are a different breed of thinker.. it’s like normal people are like “nice I have a car that can get me to work and back..” and physicists are like “imagine an atom was a car and you wanted to go to the edge of the universe..” or like “nice a carrot grew in my garden!” And they are like “how could you get a carrot to grow to the size of the earth..”.. I see a low res 2d picture and apparently they see cold particles that are around 3x the mass of protons and the structure of the universe.. kinda nuts..
历次讨论
- 2018Hacker News 讨论帖162 分 · 62 评
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