令人遗憾的是,我们永远没有足够的时间来报道所有遇到的有趣科学故事。因此,每个月我们都会精选一些差点被遗漏的最佳故事。九月的列表包括:LUX-ZEPLIN探测器对难以捉摸的暗物质给出的诱人线索;大型强子对撞机中的纠缠Z玻色子;晚更新世可能使用精神活性物质;以及一份归于伽利略名下的望远镜的有趣技术描述。

物理学家认为,暗物质约占宇宙物质的85%,最有力(但并非唯一)的候选者是所谓的弱相互作用大质量粒子(WIMP)。但几十年来,直接探测WIMP或其他替代假想暗物质粒子一直困扰着物理学家。然而,得益于深埋在南达科他州一座金矿中的LUX-ZEPLIN探测器,我们可能首次窥见了一丝端倪。这些可能令人兴奋的结果在日本2026年TeV粒子天体物理会议的一次科学演讲中公布,预印本可在arXiv上获取。(该论文已提交给《物理评论快报》进行同行评审。)

这一宣布伴随着强烈的警告:信号只是一个线索,远低于确认发现所需的阈值,可能只是统计上的偶然。任何经常关注暗物质新闻的人都知道,过去那些诱人的异常现象随着更多数据的到来而消失。但LUX-ZEPLIN团队无法解释这一事件,决定向更广泛的物理学界报告他们的结果。他们仍在收集数据,意大利格兰萨索国家实验室的XENONnT也是如此。中国的PandaX探测器目前正在建设中。

如果最终证明是一个WIMP撞击了氙原子核,那并不是物理学家所预测的。该事件的核反冲能量高于预期,这意味着探测器本应也捕捉到几个较低能量的WIMP;但它没有。这让理论家们争相提出替代模型。也许相互作用率随碰撞能量增加而增加。或者WIMP具有像原子一样的内部结构,只有在撞击足够猛烈时才会相互作用。或者它与普通物质的耦合可能取决于其动量。

arXiv,2026年。DOI:10.48550/arXiv.2609.02823(关于DOI)。

康奈尔大学物理学家N. David Mermin曾将量子纠缠描述为“我们最接近魔法的东西”,因为它意味着宇宙一个部分的扰动可以瞬间影响宇宙遥远的其他部分,以某种方式绕过了宇宙光速极限。阿尔伯特·爱因斯坦曾将其称为“幽灵般的超距作用”。如今,纠缠是量子计算和下一代传感器等应用的基础。

维持量子纠缠通常是一个精细的过程;任何干扰都可能导致纠缠粒子迅速退相干。尽管如此,2023年,物理学家在大型强子对撞机ATLAS实验中产生的顶夸克对之间发现了纠缠的证据,这提高了大型对撞机可作为研究幽灵般超距作用的调查工具的可能性。现在,根据发表在《物理评论快报》上的一篇论文,ATLAS物理学家在Z玻色子对中观察到了纠缠。

Z玻色子是在希格斯玻色子衰变时产生的,它们本身是极其短命的粒子,会衰变成电子和μ子对。ATLAS探测器精确追踪这些衰变模式。物理学家利用这些数据重建电子和μ子发射的角度,以推断在它们之前的原始Z玻色子的自旋。作者声称这是迄今为止观察到的最高能量的纠缠实例。

《物理评论快报》,2026年。DOI:《物理评论快报》。

鉴于火星上(对人类而言)的恶劣条件,殖民火星的梦想面临许多重大障碍。