這是一個不可否認的科學事實，暗物質是一定存在於宇宙，才能解釋我們對宇宙的全套觀測。儘管我們對它了解很多，但是，我們還沒有確定到底是什麼粒子組成了它。我們做過的每一個直接檢測實驗都空手而歸。儘管已經提出了大量的暗物質候選粒子，但沒有有力的證據支持其中任何一個。本月有一個新的想法將波作為暗物質候選：一種被稱為d*六夸克的特殊粒子。這是一個可行的暗物質候選者嗎？
圖註：六夸克是由六個夸克組成的粒子。 與氘核這樣的質子和中子束縛在一起的粒子不同，它有可能具有一種特殊的「重子」態，其半徑甚至小於單個質子的半徑。這是個別出心裁的主意，但肯定是錯的，理由如下文：
圖註：氦原子一種氦原子，其原子核大小接近。原子有一個由兩種不同粒子組成的原子核，這一發現令許多人感到驚訝，但卻為我們現代理解核物理鋪平了道路。當我們第一次探測原子核時，我們開始注意到一些當時看起來很奇怪的性質。以下是一些有趣的事實。
所有原子核都由兩種粒子組成：質子和中子。中子比質子稍重：約重0.1%。自由質子永遠穩定。自由中子不穩定，半衰期約為15分鐘。如果把質子和中子結合在一起，新原子核的總質量小於單個質子和中子的質量。如果把它們結合在一起，一些原子核是穩定的，而另一些則會衰變。衰變（稱為β衰變）的一種可能性是核中的一個中子衰變，轉化為質子、電子和反電子中微子。
圖註：大質量原子核β衰變的示意圖。β衰變是通過弱相互作用進行的衰變，它將中子轉化為質子、電子和反電子中微子。在中微子被發現之前，β衰變中的能量和動量似乎都不守恆。有一個很有價值現象很快被發現：有些粒子（比如中子）在不與任何其他粒子結合時是不穩定的，它們會突然在結合狀態下變得穩定。游離中子可能不是穩定的，但據我們所知，從氦到鐵再結合到鉛中的原子核中的中子將在無限長的時間內保持穩定。
這種穩定的原因？ 它是結合能（在這種情況下，每個核子）與衰變成其父粒子（中子）和子粒子（質子，電子和反電子中微子）之間的質量/能量差的乘積。如果系統束縛得足夠緊密，那麼即使是完全由不穩定粒子組成的集合也可能是穩定的。典型的例子是中子星，即使物體的內部90％完全由中子組成，但這些粒子的引力和核鍵合使整個系統穩定。
圖註：來自具有極強磁場的中子星磁星的最高能量噴發，可能是觀測到的一些最高能量宇宙射線粒子的原因。像這樣的中子星可能是我們太陽質量的兩倍，但壓縮成一個與毛伊島相當的體積。這樣一個物體的內部90%可以被視為完全由中子組成的單個原子核。一旦我們了解了什麼是結合能以及它是如何工作的，便提出了一個絕妙的主意，以解釋開始從粒子對撞機產生的粒子的「動物園」。 除了質子和中子，還發現了一個更重的，不穩定的版本，即Lambda粒子（Λ°）；還有許多其他粒子：3種介子、4種K介子和phi介子等。
1956年，在人們想到夸克之前的幾年，坂田昭一有一個絕妙的想法：也許所有這些新粒子都是我們所知道的三個「基本」粒子的簡單組合：
質子，中子，以及Λ°。儘管許多複合粒子（如π介子）甚至比單個質子、中子或Λ°粒子還要輕，也許結合能可以解釋這一點。坂田模型儘管很出色，但卻被證明夸克和膠子真實性的深層非彈性散射實驗所排除。
圖註：當你將任何兩個粒子碰撞在一起時，你會探測碰撞粒子的內部結構。如果其中一個不是基本粒子，而是一個複合粒子，這些實驗可以揭示其內部結構。在這裡，我們設計了一個測量暗物質/核子散射信號的實驗；深度非彈性散射實驗一直持續到今天。然而，這個想法仍然存在：不穩定的複合粒子，如果在合適的條件下結合在一起，可能變得穩定。既然我們知道夸克（和反夸克）的存在，這就提出了一種新的理論可能性，即不僅像質子這樣的粒子是穩定的，而且還有其他的組合。畢竟，我們現在發現了如下粒子：
重子（如質子、中子和Λ°，每個由3夸克組成），反重子（由3個反重子構成），介子（由夸克-反夸克組合而成），四夸克（由兩個夸克和兩個反夸克組成），五夸克（由四夸克和一個反夸克組成），甚至六夸克（由六夸克組成）。2014年，一種特別有趣的d*六夸克被發現，由三個上下夸克（就像氘核一樣）組成，但質量更重。
圖註：四夸克、五夸克和六夸克（二重離子）態都已被觀測到，它們是由夸克和反夸克的非常規組合而成，而不是簡單的重子和介子。以前發現的各種粒子都與此類似。例如，rho介子的質量約為775MeV/(c ^2)，大約10^(-23)秒後衰變為π介子（具有相同的夸克反夸克成分，但質量不到20%）。德爾塔重子都是完全由上下夸克組成，但質量為1232MeV/(c ^2)：比質子和中子重約300MeV/(c ^2)，大約10^(-23)秒後衰變為質子和中子。
現在，標準氘核是質子和中子結合在一起，總質量為1875.6MeV/(c ^2)：4.4MeV/(c ^2)，分別比中子和質子輕。但是d*六夸克是氘核的激發態，它的質量是2380 MeV/(c ^2)。它的一生？和其他人差不多：10^(-23)秒。過了很長一段時間，它通過強烈的核相互作用衰變為一個普通的氘核和兩個π介子。
圖註：d*粒子中夸克的不同可能構型（頂部）及其衰變。注意，中間的情況，顯示為衰變為兩個δ粒子，與衰變為一個氘（一個質子和一個中子）以及兩個π介子（中性或一正一負）的狀態相同。到目前為止，還不錯。這只是標準的核物理和粒子物理，沒有什麼意外。與中子等粒子相比，暗物質至少要穩定數千億年，因此它絕對不能在d*粒子衰變的典型時間尺度上衰變。然而，如果我們在早期宇宙中製造出足夠多的d*粒子，它們可能以足夠多的數量結合在一起，形成一種類似於微型中子星的物質狀態：在那裡d*粒子之間的結合能阻止它衰變。
這就是巴什卡諾夫(M.Bashkanov)和D.P.瓦特(D.P.Watts)的一篇新論文《光夸克暗物質的新可能性》背後的想法。它們結合了一些有趣的認識：
六夸克的束縛態是玻色子，而不是費米子，d*粒子的物理尺寸應該很小，甚至比質子還要小，在早期宇宙的稠密狀態下，特別是在其他猜想正確的情況下，大量的d*粒子不僅會被創造出來，而且會在同一位置凝聚在一起形成玻色-愛因斯坦凝聚態。
圖註：d*（2380）以玻色-愛因斯坦凝聚體的形式產生的初始量，被計算為每重子結合能（y軸）的函數，以及這些粒子必須從與更大宇宙的相互作用中分離的溫度。只有狹窄的紅角才能給出我們所觀察到的暗物質比率。如果所有這些事情都發生了，如果結合能足夠大（平均需要約為每個d*的總剩餘質量的10%），就能量而言，它將禁止d*的標準衰變，就像在正常氘核中禁止中子（β）衰變一樣。這是一個聰明的想法，如果能創造出合適的條件，它可能會在重離子對撞機上進行測試。
但是，即使作者所說的一切都是真的——即使夸克和反夸克以某種方式被分離，並且當宇宙在大爆炸後大約1微秒大的時候形成了大量的d*粒子——這些d*粒子不太可能存活，有一個主要原因：宇宙在這些早期階段是由輻射控制的。有足夠快的運動粒子，有足夠的動能不斷地與這些d*粒子碰撞，當它們碰撞時，這些碰撞會立即將它們炸開。
圖註：在早期宇宙中，自由質子和自由中子很容易形成氘。但是，當能量足夠高時，光子會出現並將這些氘炸開，使它們分離成單個的質子和中子。對於一個普通的申命記，這將發生在宇宙大約3-4分鐘之前。對於一個d*粒子，當宇宙是微秒到毫秒的時候，這就完成了。這是對早期宇宙中所有複合粒子的挑戰。這就是為什麼在宇宙大約3分鐘之前沒有（正常的）氘：因為輻射會在瞬間將任何氘粒子炸開。這就是為什麼中性原子在宇宙大約38萬年前不能形成的原因：如果它們以前形成的話，輻射會把它們炸開。對於一個在宇宙微秒前形成的d*粒子來說，同樣的問題也會出現，但沒有解決辦法：輻射會把它們全部炸開，即使它們已經形成玻色-愛因斯坦凝聚體，因為有太多的光子和中微子超過了臨界能限。
圖註：宇宙演化，在大爆炸後38萬年內不會形成中性原子。僅僅觀察量子色動力學(QCD)和強大的力，並得出在某些特殊條件下一個奇異的物質狀態可能是穩定的結論是不夠的；早在1977年，我們就已經對6夸克態做了這樣的研究。我們需要掃清更高的障礙，確保我們能夠創造出真實數量的這些粒子，同時避免它們在我們真實的宇宙中遭到破壞。根據我們目前所知，我們沒有辦法做到這一點。
圖註：中子由一個上夸克和兩個下夸克組成，是宇宙中物質最重要的複合成分之一。但是，我們可以通過結合能將一個高度不穩定的激發態d*（2380）粒子轉變為一個穩定的激發態的想法，目前還不是實驗所支持的。值得一提的是，這是一個聰明的想法。通常，暗物質不能是正常物質（由標準模型粒子構成），因為我們知道在宇宙早期，當輕元素形成時，有多少正常物質存在：在核合成過程中。但這種情況至少迴避了在核合成前階段「鎖定」正常物質的束縛，允許在不受這種暗形式正常物質幹擾的情況下創建輕元素。
然而，即使有可能像作者所建議的那樣產生d*凝聚體，它也無法在早期宇宙的強烈輻射下生存。一旦它們被炸開，就沒有辦法製造出更多能夠形成玻色-愛因斯坦凝聚體的d*粒子，因為承認它們產生的條件已經過去了。這是一個絕妙的主意，但我們不需要等待對撞機排除它。我們所理解的早期宇宙已經足以粉碎d*六夸克可以構成我們宇宙暗物質的想法。