科学|为什么证明平行宇宙存在的实验是不可信的？( 三 )
最近有个新闻轰动一时 ， 有几个实验正在进行中 ， 试图寻找镜像物质与平行宇宙的融合 。 其中最令人兴奋的是橡树岭国家实验室的Leah Broussard ， 他们将中子射向一个应该能将它们全部阻隔的屏障 ， 然后在另一边寻找中子 。
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橡树岭国家实验室的Leah Broussard博士说 ， 在那里寻找到达屏障另一边的中子可能表明了镜像物质的存在 。
只有当中子在与势垒发生相互作用之前转变成镜像中子 ， 然后在与探测器发生碰撞之前转变回来 ， 你才会在另一边发现中子 。 实验应该很简单 。 这一切都归结为：我们能让中子穿过一堵墙吗?答案是 ， 如果你的墙够厚的话 ， 应该是“不” 。 找到它们 ， 你就发现了镜像物质的存在 。
但是这种方法很容易与我们前面提到的实验问题相冲突 。 这种情况以前也发生过：在寻找冷聚变的支持下 ， 电化学细胞试图使氘与钯发生反应 。 许多自由中子被探测到 ， 这就产生了冷聚变被观测到的说法 。
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1989年 ， 科学家斯坦利·庞斯(左)和马丁·弗莱施曼(右)在国会作证 ， 展示他们关于冷聚变的有争议的工作 。 尽管他们相信他们所看到的是一个真正的融合信号 ， 但他们的结果无法被复制 ， 随后的研究也未能得出一致的结果 。 人们的共识是 ， 这些科学家 ， 以及许多从事这一课题的其他电化学家 ， 进行了不充分的定量分析 。
当然 ， 还没有观察到冷聚变;该小组在以数量方式说明他们的背景方面做得不够 。 如果橡树岭的团队也犯了同样的错误 ， 很容易看出这会导致什么结果 。 在没有打开中子束的情况下进行实验 ， 这样你就有了基本的背景 。 用中子束做实验 ， 它会给你之前看到的背景加上一个信号 。 观察您收集的每个数据点 ， 以发现第一个实验和第二个实验的某些方面的统计上的显著差异 。
报告任何阳性结果 ， 作为镜像物质存在的信号 。
尽管有很多很多可以想象的解释来解释为什么你的实验结果不能给出相同的结果 ， 数据运行时 ， 光束是开着的还是关着的 。
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当量子粒子接近势垒时 ， 它会与势垒发生最频繁的相互作用 。 但是有一个有限的概率 ， 不仅反射出势垒 ， 而且穿过势垒的隧穿 。 除了隧道效应 ， 中子也有可能产生大量的粒子 ， 产生介子或中微子 ， 它们会相互碰撞 ， 在屏障的另一边产生中子 ， 或者随机的放射性衰变会在探测器中产生中子 。
这里潜伏着巨大的危险 。 当你在大范围的能量范围内寻找统计异常值时 ， 你预计5%的数据点会显示2 ， 0.3%会显示3 ， 而0.01%会显示4 。 搜索的粒度越大 ， 就越有可能将波动误认为信号 。
这还不包括可能的污染源 ， 如介子、中微子、中子碰撞产生的次级粒子或放射性衰变产生的中子 。 毕竟 ， 通过直接探测寻找暗物质的研究表明 ， 所有这些来源都很重要 。 我们的目标不仅仅是得到一个信号 ， 而是得到一个可以在噪音背景下被理解的信号 。
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勒克斯探测器背景的预期效应 ， 包括放射性物质丰度如何随时间衰减 。 勒克斯所看到的信号仅与背景一致 。 随着元素随时间的衰减 ， 反应物和产物丰度发生变化 。
任何时候 ， 当你从实验中得到一个积极的信号 ， 你不能简单地把这个信号的表面值 。 信号只能与实验的噪声背景相联系才能被理解 ， 而噪声背景是促成实验结果的其他所有物理过程的组合 。 除非你对这个背景进行量化 ， 并理解构成最终信号的所有东西的来源 ， 否则你不能指望得出这样的结论你发现了一种新的自然现象 。
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