探秘6大物理学“僵尸”谜题

当一个全新的科学研究成果问世时，研究人员往往会通过实验验证它的真实性，如果该成果可以通过实验复制验证就会被载入书本，无法验证的则被认为是偶然或误差。但这世上还存在一些永远处在尴尬的灰色地带的研究成果，它们似乎永远无法被证明是真也无法被宣布是假，像不死的僵尸一样困扰着研究人员。

僵尸No.1宇宙中的邪恶轴心

科学家们一直认为，被称为宇宙微波背景辐射（cosmic microwave background，CMB）的宇宙大爆炸余晖从各个方向看都是几乎一样的，只有一些随机分布的微小的温度差别。但在2003年，NASA的微波各向异性探测仪（Wilkinson Microwave Anisotropy Probe，WMAP）在检测了CMB后却在宇宙的南部地区意外发现了一些神秘的异常温度区域。这些区域内的温度有的比科学家们预计的要低，有的则更高，高低温交替呈现出一种奇妙的轴对称，整个区域的功率振幅统一偏低。起初一些科学家认为这是WMAP的探测误差，但WMAP的后续观察和欧洲航天局（the European Space Agency）的普郎克计划（Planck mission）都证实了这种所谓的“误差”并没有消失。这一谜题只有在更高精度的CMB研究之后才能揭晓。

僵尸No.2季节性出现的暗物质“幽灵”

像是幽灵可以穿过墙壁一般，宇宙中的暗物质可以从任何角度悄然无息地穿过地球，甚至穿过我们的身体。更诡异的是，在检测了宇宙中85%的物质后，科学家们任然无法确定暗物质的确切来源。20世纪90年代末，DAMA项目的研究人员在意大利格兰萨索地区发现了带有明显季节性迹象的暗物质与碘化钠晶体的作用产物，从而推测地球绕太阳公转的速度可能与暗物质有关，在这之后的所有研究都没有证实类似的结果，但也没有证据能够证明DAMA的研究结果有误。目前，南半球已经有两个正在建设的新观测点（分别在南极和澳大利亚），科学家们希望能够在拥有相反的季节变化的地方找到新的证据。

僵尸No.3银河系发光的秘密

2009年，两名物理学家在研究费米伽马射线太空望远镜（Fermi Gamma-Ray Space Telescope）的观测数据时，发现了银河系中一个奇怪的发光区域，这个区域的伽马射线电磁辐射量超出了预计值，他们认为这是暗物质粒子集中在银河系中心位置互相碰撞抵消的结果。从那以后，许多研究小组提出了非暗物质假设、脉冲星（死亡恒星的残骸）假设等多种假设，试图否定暗物质发光的理论，但都未证实。2014年10月，费米研究小组发布的官方分析中也称他们确实观察到了这种发光现象，但是还不能确定光源就是暗物质。

僵尸No.4奇怪的质子差异

就在科学家们以为自己已经掌握了质子大小的详细资料时，2010年，德国科学家却发现质子半径比先前预计的小了4%。2013年，新的试验也再次验证了质子大小的差别。在2010年的实验中，科学家们利用先进的仪器将氢原子中带负电荷的μ介子分离并放进一个单个质子核高能轨道上，测量μ介子进入时轨道的微弱变动，以此测量质子的大小。2013年的实验则用电子替代了μ介子，得到了同样的结果。科学家们都同意新的实验结果的正确性，却无法解答为什么过去的做法会出错。

僵尸No.5来路不明的OMG粒子

2007年，皮埃尔·奥格天文台的科学家们在阿根廷潘帕斯草原上探明了一个OMG粒子（一种超高能宇宙射线）热点，他们认为这种粒子来自宇宙中心的超大质量黑洞，但是随着数据的增多，这个来源却越来越微弱。然而，就在老的OMG粒子热点日渐衰弱的时候，北半球的美国犹他州又发现了新的热点，这个新热点的统计显著性更低，比老的热点更像幽灵，且一年中只能看到2到3次。目前，一个预计3年完成的更大范围的探测活动已经启用，科学家们希望能够进一步了解这种神秘粒子的来源。

僵尸No.6重力到底是什么

重力的强度到底是多少？连科学家们都没有统一的答案。长期以来，科学家们都在牛顿提出的重力定律和爱因斯坦的广义相对论间难以选择，无法准确地定义重力，就连不同时期的不同实验也总是给出不同的结论。现在，科学家们面临的问题在于弄清究竟是什么原因导致了不同实验结果的不同，当然也有人提出这种不同正是一个新发现，预示着物理学中关于重力的定义本身需要改变。相关资讯来源于Nature。

Pic Credit: ESA-Planck collaboration; A. Mellinger, CMU; T. Linden, Univ. of Chicago/NASA Goddard; PSI/A. Antognini und F. Reiser; NASA Goddard/A. Mellinger/T. Linden; DK/UIG/SPL