科学家：暗物质研究或将有大突破

几十年来，被称为“暗物质”的奇异物质一直在嘲弄物理学者，挑战我们对宇宙的传统认识。今天，科学家们相信，借助价值几十亿美元的仪器，他们比任何时候都接近揭开谜底：第一批证据将会在几周后问世。
法新社报导，在美国科学促进会（AAAS）年会上，芝加哥大学凯夫利宇宙物理研究所主任特纳（Michael Turner）说：“我们很兴奋，相信我们将会有一项重大发现。”

暗物质对物理学里的所谓“标准模型”提出了挑战。虽然标准模型在寻找控制我们日常生活的稳定粒子和力方面精妙且有用，它对宇宙的解释一鳞半爪。一方面，虽然我们知道测量和利用重力以满足我们的需要，标准模型却无法解释引力。另一方面，标准模型仅能够解释宇宙中4%~5%的物质。余下的物质里，暗物质占23%；暗能量，一种神秘的促使宇宙扩张的力量，占72%~73%。

特纳说：“在宇宙学里，我们现在了解到这些神秘的暗物质维系着宇宙中的所有星系。令人神往的是我们有暗物质是新型物质的铁证。但在标准模型无法解释暗物质。”

80年前，瑞士天体物理学者兹威基（Fritz Zwicky）发现可观测的星体和星系和没有足够的质量和引力把它们维系在一起，因此提出了暗物质理论。

一些理论学者认为，暗物质由被称为“弱相互作用超重粒子”（WIMPs）的奇异粒子构成，稍纵即逝。正如它们的名字暗示的一样，WIMPs只和标准模型中的可见物质发生弱相互作用。

但是，这可能仍然不是全景。哈佛大学的兰道尔（Lisa Randall）说：“真正的问题是为什么暗物质的能量是普通物质的六倍。也可能是十万亿倍更大。这说明也许有其他我们能够检测到的相互作用。”

高功率仪器追踪宇宙粒子

为了追踪这些幽灵粒子，物理学者借助于几种方法和工具。其一是搭乘国际国际空间的阿尔法磁谱仪（AMS）。它可以检测暗物质粒子碰撞时发出的伽马射线。诺贝尔物理奖得主、麻省理工学院教授丁肇中主持这项二十亿美元的计划。他表示，第一批结果将在两到三周内发表。丁肇中不愿透露细节，只是说这些高度令人期待的结果会让人类对暗物质的性质有更好的认识。

科学家们使用的另一个工具是南极中微子观测站（South Pole Neutrino Observatory）。该站追踪亚原子粒子中微子。物理学者认为，暗物质穿过太阳时与质子的相互作用产生了中微子。

第三件武器是日内瓦附近的大型强子对撞机（LHC），世界上最大的粒子对撞机。物理学者咸信，LHC的功率大到足以粉碎电子、夸克和中微子来发现暗物质。

去年七月，LHC物理学者宣布他们找到了据信是希格斯波色子（Higgs boson）的粒子。此粒子给予其他物质质量。希格斯波色子是标准模型的关键缺环。加州理工学院教授斯宾诺普鲁（Maria Spiropulu）说：“暗物质粒子很重。这是我们建造LHC的原因之一，并非只是为了寻找希格斯波色子。”