諾獎得主談暗物質：探索暗物質，就是探索未知

浩瀚的宇宙中，所謂的真空是否真的什麼都沒有？除了我們熟知的原子、分子構成的普通物質，是否還存在未知物質和能量？

10月1日，李政道研究所首任所長、2004年諾貝爾物理學獎獲得者、美國國家科學院院士弗朗克·維爾切克來到上海科技館，揭秘暗物質。即使是國慶假期，報告廳里也座無虛席，就連過道也坐滿了人。

暗物質能干擾星體引力和光波

過去，天文學家認為，天體的運動是由天體之間的引力引起的。離星系中心越近，引力越大，運動速度應該越快。然而，事實並非如此。

上世紀70年代，天文學家發現，很多天體的運轉速度要比引力能提供的速度更快。於是，天文學家猜測，宇宙中存在一種看不見摸不著的神奇物質，為天體運轉提供了額外的動力。這種物質就是暗物質。

其實，宇宙真空並不是什麼都沒有，而是充滿了暗物質和暗能量。維爾切克說：「窮盡我們目前的認識和感知極限，一切由我們熟知的原子、分子構成的普通物質，只佔宇宙的4.6%，剩下的則是暗物質和暗能量。根據現在的了解，暗物質約佔宇宙總物質的24%，暗能量約佔宇宙總能量的71.4%。」

暗物質之所以被稱為「幽靈物質」，且至今還未探測到，是因為它的密度比電子和光子還要小，不帶電荷，能夠穿越電磁波和引力場，這也導致它和其他物質的相互作用很弱，也不與電子發生干擾，因此難以被發現。不過，維爾切克說，暗物質不但能改變星體運轉速度，還能干擾星體發出的光波，其存在有蛛絲馬跡可尋。

廣義的「暗物質」是未知

據維爾切克介紹，目前全世界有20多個科研小組正在使用各種手段尋找暗物質，不過迄今為止，人們還沒有找到它。至於哪一個團隊最有希望探測到暗物質，維爾切克表示：由於不同團隊使用了不同的探測方法和探測材料等，因此不具有可比性。

但不可否認的是，中國一直走在暗物質探測道路的前端。在四川涼山地下2400米，有著世界最深的暗物質探測實驗室；2015年12月，中國首顆暗物質粒子探測衛星成功發射；去年7月，由上海交大的「PandaX」團隊領銜的世界最大暗物質實驗結果首次公布。

那麼，暗物質的探測對於日常生活有何意義？現場有人向維爾切克提問。維爾切克回答說，目前看來，暗物質還未曾探測到，更不必說對人類社會產生什麼實際的影響。重大的科研成果對人類的影響無法立竿見影，但毫無疑問，任何一項重大科學發現都必將改變世界。「雖然暗物質還未找到，探索行為本身會拓展人們認識宇宙的邊界。正如天狼星的運動反常使得人們發現了白矮星的存在，粒子貝塔衰變的反常使得人們發現了中微子的存在，質子行為的反常使得人們發現了膠子的存在。」

在維爾切克看來，除了一般意義的暗物質，科學中還有一種「暗物質」值得所有人追尋，就是未知的東西。

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