我们的星球上充满了古老的晶体结构矿物质，比如盐和钻石。在许多这类晶体中，原子核与暗物质之间的碰撞会使原子核移位。我们的计算显示，当原子核在晶体中穿行时，其留下的损伤痕迹会非常短，一般小于100纳米，相当于人类头发直径的千分之一。而在许多材料中，这些痕迹会停留超过10亿年。多亏了现代纳米技术，现在的工具已经可以揭示这样微小的化石特征。由于这一系统使用古老的矿物，我们称之为古探测器。
古探测器在实践中如何工作呢？与直接探测实验一样，假的信号可能使问题复杂化。暗物质并不是唯一能将原子核撞移位的东西，在30年的直接探测实验中，物理学家一直在竭尽全力避免这个问题。
为了避免这种干扰，必须用尽可能乾净的物质来进行古探测。地壳中形成的晶体太脏了，但大自然提供了两种污染程度低得多的来源：地球的海洋以及地幔，即地壳与地核之间的部分。
一旦获得足够纯净的古老水晶样本，剩下的任务就是寻找里面留下的微小损伤特征。这可以通过近年来开发的一系列尖端技术来衡量，比如X射线和氦－离子束显微镜，它们的威力足够精确到纳米级别。
要真正用古探测器来搜寻暗物质还需要一些时间。到目前为止，我们已经奠定了理论基础，显示了什么是可能的。今年晚些时候，我们将开始小规模的试验性测试。为了确保我们能够测量弱相互作用大质量粒子造成的任何破坏轨迹，我们将利用中子的爆炸在晶体中创建类似的轨迹。我们还将测量来自不同地方的一系列矿物的放射性污染，看看哪些最有希望用于古探测。
（来源：参考消息网） |
