粒子物理学
超越标准模型的物理
用模拟的核反冲能谱观察假定的 WIMP 质量与探测器阈值如何影响预期事例率——这是直接搜寻超出标准模型物理的思路。
器材
- 模拟反冲能谱显示（归一化、示意）
- “假定 WIMP 质量”滑块
- “探测器阈值”滑块
- “模式”切换（直接/间接）与“暂停”按钮
实验步骤
读取反冲能谱
在直接探测模式下观察反冲能谱：WIMP–核散射只沉积几个 keV，预期信号随能量急剧下降。所有曲线均任意归一化——图只显示形状，不是真实探测器数据或证据。
改变 WIMP 质量
扫描 WIMP 质量滑块。轻 WIMP 传给核的能量少，反冲谱更软、贴着阈值；重 WIMP 把反冲推向更高能量。把这一趋势与反冲能量尺度 联系起来。
移动探测器阈值
抬高阈值滑块，观察能谱中可探测部分缩小——高阈值会完全隐藏软反冲。然后把“模式”切到间接，比较两种搜寻思路。
与理论联系
解释为什么零结果仍约束物理：每排除一块质量—截面区域，有效理论 的参数空间就缩小。说出一个真实实验需要扣除本底和做年度调制检验的理由。
模拟
实验历史
标准模型在20世纪70年代经 Glashow、Weinberg、Salam 的电弱统一和强子夸克图景形成现代面貌；其最后预言的希格斯玻色子于2012年在 CERN 被发现。但它既不能解释暗物质、中微子质量，也不包含引力——这推动了超对称、大统一、额外维度等扩展，均仍未获证实。
WIMP 搜寻源于20世纪80年代的设想：暗物质可能是大爆炸遗留的弱相互作用重粒子。XENON、LUX-ZEPLIN、PandaX 等深埋地下的实验数十年来不断刷新上限而未获确认发现，持续压缩允许参数空间，也使轴子等更轻候选者受到关注。