這是一只勤奮的“猴子”，它每天繞地球飛行15圈，每圈4萬(wàn)多公里，一天下來(lái)“騰云駕霧”60多萬(wàn)公里；這是一只練就了“火眼金睛”的“猴子”，它肩負(fù)著中國(guó)人的空間科學(xué)夢(mèng)想，在茫茫宇宙中捕捉神秘的“幽靈”??暗物質(zhì)

11月27日，暗物質(zhì)粒子探測(cè)衛(wèi)星“悟空”騰空700多天后，暗物質(zhì)衛(wèi)星團(tuán)隊(duì)宣布：“悟空”獲得了目前國(guó)際上最精確的TeV電子宇宙射線能譜，并首次直接測(cè)量到了該能譜在1TeV（1萬(wàn)億電子伏特）處的拐折。

“雖然我們現(xiàn)在還不知道這些結(jié)果代表著什么，但這些結(jié)果出乎我們意料，它有可能將改變我們看待宇宙的方式。”《自然》中國(guó)區(qū)科學(xué)總監(jiān)印格致表示。在科學(xué)家們看來(lái)，這或許意味著一個(gè)新的天文現(xiàn)象，當(dāng)然也有可能是來(lái)自暗物質(zhì)的信號(hào)。

宇宙“幽靈”暗物質(zhì)

揭開暗物質(zhì)之謎將是物理學(xué)的革命性突破

仰望璀璨星空，未知永遠(yuǎn)存在。如果把21世紀(jì)現(xiàn)代物理學(xué)和天文學(xué)比作“晴朗的天空”，那么暗物質(zhì)和暗能量，就是天空中的“兩朵烏云”。

上世紀(jì)30年代，最早提出暗物質(zhì)概念的瑞士天文學(xué)家弗里茲?茲威基發(fā)現(xiàn)，大星系團(tuán)中星系運(yùn)動(dòng)速度非常快，但星系團(tuán)中直接可見物質(zhì)所產(chǎn)生的引力遠(yuǎn)不足以將各個(gè)星系聚攏在一起。他認(rèn)為，宇宙中除了可見物質(zhì)之外，應(yīng)該還存在著一種“看不見的物質(zhì)”??暗物質(zhì)。

最新的宇宙觀察發(fā)現(xiàn)，宇宙更像一個(gè)由3部分組成的大餅，人類目前熟悉的普通物質(zhì)（也就是標(biāo)準(zhǔn)粒子物理模型能解釋的物質(zhì)）僅占4.9%，其余95%以上是人類還沒(méi)弄清楚的暗物質(zhì)（26.8%）和暗能量（68.3%）。

究竟什么是暗物質(zhì)？一個(gè)“暗”字道出了本質(zhì)??“看不見”的物質(zhì)。這種看不見，不是說(shuō)在可見光波段肉眼看不見，而是即便使出“十八般武藝”，動(dòng)用以往熟知的任何探測(cè)手段，諸如紅外線、紫外線、X射線等，都看不到它。個(gè)中原因很簡(jiǎn)單，它不反射光也不發(fā)出電磁波，像幽靈一樣神秘而無(wú)法感知。

雖然來(lái)無(wú)影去無(wú)蹤，但科學(xué)家們堅(jiān)信，揭開暗物質(zhì)之謎，將是繼哥白尼的日心說(shuō)、牛頓的萬(wàn)有引力定律、愛(ài)因斯坦的相對(duì)論以及量子力學(xué)之后，物理學(xué)的又一次革命性突破。屆時(shí)，人類對(duì)物質(zhì)、時(shí)空和宇宙起源等基本問(wèn)題將會(huì)有更深的認(rèn)識(shí)。

如何才能捕捉到這只藏身于宇宙黑暗處的“幽靈”？目前，科學(xué)家們主要采用3種探測(cè)方法，直接探測(cè)、間接探測(cè)和對(duì)撞機(jī)探測(cè)。

直接探測(cè)，即探測(cè)暗物質(zhì)粒子和普通原子核碰撞所產(chǎn)生的信號(hào)，我國(guó)四川錦屏地下實(shí)驗(yàn)室就是采取這種方法窺探暗物質(zhì)。對(duì)撞機(jī)探測(cè)，即在加速器上通過(guò)兩束高能粒子對(duì)撞將暗物質(zhì)粒子“創(chuàng)造”出來(lái)，如歐洲核子中心的大型強(qiáng)子對(duì)撞機(jī)。間接探測(cè)，即通過(guò)探測(cè)暗物質(zhì)粒子湮滅后產(chǎn)生的看得見的粒子（普通粒子），來(lái)探測(cè)看不見的暗物質(zhì)粒子。暗物質(zhì)衛(wèi)星“悟空”就屬于此種。

根據(jù)暗物質(zhì)衛(wèi)星科學(xué)應(yīng)用系統(tǒng)副總工程師、紫金山天文臺(tái)研究員范一中的說(shuō)法，兩個(gè)暗物質(zhì)粒子如果相碰撞并湮滅，可能會(huì)產(chǎn)生易于探測(cè)的高能正負(fù)電子對(duì)、高能伽馬射線、質(zhì)子或反質(zhì)子流等高能宇宙射線。如果能夠精確測(cè)量到這些粒子的能譜，就可能會(huì)發(fā)現(xiàn)暗物質(zhì)存在的蛛絲馬跡，間接證明暗物質(zhì)的存在。

“‘悟空’的核心使命就是在宇宙射線和伽馬射線輻射中尋找暗物質(zhì)粒子存在的證據(jù)，并進(jìn)行天體物理研究。”中國(guó)科學(xué)院院長(zhǎng)白春禮說(shuō)。