科学家们利用专门设计的 3D 打印真空系统，开发出了一种“捕获”暗物质的方法，目的是探测畴壁，这将是解开宇宙部分奥秘的重要一步。
诺丁汉大学物理学院的科学家发明了一种 3D 打印真空系统，他们将在一项新实验中利用该系统降低气体密度，然后加入超冷锂原子，以尝试探测暗壁。这项研究已发表在《 物理评论 D》上。
物理学院的克莱尔·伯拉奇教授是这项研究的主要作者之一，他解释说：“构成世界的普通物质只是宇宙内容的一小部分，大约 5%，其余部分要么是暗物质，要么是暗能量——我们可以看到它们对宇宙行为的影响，但我们不知道它们是什么。人们尝试测量暗物质的一种方法是引入一种称为标量场的粒子。
“暗物质是星系中缺失的质量，暗能量可以解释宇宙膨胀的加速。我们正在寻找的标量场可能是暗物质，也可能是暗能量。通过引入超冷原子并研究其产生的影响，我们或许能够解释宇宙膨胀加速的原因以及这是否会对地球产生影响。”
研究人员根据这样的理论构建了三维容器：具有双阱势和直接物质耦合的光标量场会经历密度驱动的相变，从而形成畴壁。
Burrage 教授继续说道：“密度降低时，缺陷就会形成——这类似于水结冰时的情况，水分子是随机的，当它们结冰时，就会形成一种晶体结构，分子随机排列，一些分子以一种方式排列，一些分子则以另一种方式排列，这就形成了断层线。当密度降低时，标量场中也会发生类似的事情。你无法用肉眼看到这些断层线，但如果粒子穿过它们，可能会改变它们的轨迹。这些缺陷是暗墙，可以证明标量场的理论——这些场存在或不存在。”
为了检测这些缺陷或暗壁，该团队创建了一个专门设计的真空，他们将在新实验中使用它来模拟从密集环境移动到密度较低的环境。使用新装置，他们将用激光光子将锂原子冷却到接近绝对零度的 -273 度，在这个温度下，它们具有量子特性，这使得分析更加精确和可预测。
物理学院副教授 Lucia Hackermueller 负责实验室实验的设计，她解释说：“我们用作真空室的 3D 打印容器是根据暗墙的理论计算建造的，这创造了我们认为是捕获暗物质的理想形状、结构和纹理。为了成功证明暗墙已被捕获，我们将让冷原子云穿过这些墙壁。然后云发生偏转。为了冷却这些原子，我们向原子发射激光光子，从而降低原子中的能量 - 这就像用雪球减慢大象的速度一样!”
该团队花了三年时间建立该系统，他们预计一年内就能取得成果。
Hackermueller 博士补充道：“无论我们证明暗墙是否存在，这都将是我们理解暗能量和暗物质的重要一步，同时也是一个很好的例子，说明如何设计一个控制良好的实验室实验来直接测量与宇宙相关的、无法观察到的效应。”