使用过冷水可能是发现构成宇宙大部分的神秘物质的绝佳方法

科学家使用新设计的“雪球室”，灵感来自奥斯卡获奖电影《冰雪奇缘》，希望成为第一个探测到暗物质的人——暗物质是一种被认为构成宇宙整体质量的神秘物质。

暗物质存在的证据来自于它对星系、星系团和整个宇宙的引力效应。

但到目前为止，它仍然难以捉摸，这表明它是由无法检测到的阴影粒子组成的，这些粒子几乎穿过普通物质，就好像它不存在一样。

许多方法已经被用来检测这些粒子，但是到目前为止，没有一个成功。

最近在美国科罗拉多州丹佛市举行的美国物理学会会议上描述了新提议的雪球室。

它使用过冷水。如果灰尘颗粒等杂质含量足够低，放在足够光滑的容器中，可以小心地冷却到低于零摄氏度正常冰点的状态。

纽约州奥尔巴尼大学的物理学家Matthew Szydagis说，在那种状态下，液体是“亚稳态”的，这意味着它既不稳定也不稳定。没有干扰，它仍然是液体。

但是“水想要冻结，所以你可以在足够的干扰下触发冻结过程，”他解释道。

这就是迪士尼的《冰雪奇缘》所在的地方，它的女主角艾尔莎可以神奇地瞬间将水冻结。

在现实世界中，这个过程不会发生得这么快，但是瓶子里的水可以通过敲击桌子，在几秒钟内小心地过冷到例如-12摄氏度。

但是它不会受到任何大的干扰，以至于过冷的水开始成核成雪花大小的晶体。Szydagis说，被分解成水分子的入侵亚原子粒子也会使物质产生足够的震动，从而形成雪状晶体。

在测试中，这个过程很容易探测到中子，并且对中微子很敏感。但是它不受伽马辐射的影响。

在某种程度上，这可能有助于开发先进的中微子探测器。但是，Szydagis说，发现暗物质更有趣。

“如果暗物质碰巧出现在中子质量周围，或者像其他中子一样，它将成为理想的探测器，”他解释说。

他补充说，这使得它成为潜在暗物质探测器库的有益补充，因为大多数其他探测器更适合探测更高质量的粒子。它忽略伽马射线的事实提高了它的灵敏度，因为暗物质搜寻者不必担心背景辐射淹没系统。

Szydagis补充说，“雪球室”一词的灵感来自云室和气泡室，它们可以探测亚原子粒子与水蒸气和热水的相互作用。

他说：“这两个名字是平行的[这两个]，几十年来，这些技术一直在粒子物理学中发挥作用。

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