暗物質 藏著多少秘密？尋找暗物質蹤跡

“上天”“入地”捕捉暗物質

上天：AMS項目

丁肇中教授所領導的涉及16個國家、500多名科研人員的AMS項目，目標是在太空中搜尋多余的“正電子”，而它可以被視作暗物質存在的有力證據。

“宇宙中正電子的主要來源是宇宙射線。但宇宙射線所產生的正電子的多少是非常有規律的。所以如果實驗能發現超出這個規律的‘多余’的正電子，那它就有可能來自暗物質。 ”科學家這樣解釋。在將阿爾法磁譜儀放入太空一年半之后，丁肇中團隊真的找到了大量多余的正電子。

當然，這些多出的“正電子”并不一定來自暗物質。業內人士估計，如果丁肇中的團隊能在接下來的數據完善中發現正電子數量的峰值，暗物質是否存在就會有更明確的答案。

入地：PandaX和CDEX

除了在太空中搜尋間接證據，還有很多國家的科學家潛入地下，他們企圖直接捕獲暗物質，以尋找暗物質存在的直接證據。

在四川錦屏山2000多米深的地下實驗室，目前正在同時進行兩項實驗。一個是上海交大牽頭的PandaX項目，該研究嘗試以氙原子核為“樹”，等候暗物質的撞擊；還有一個是清華大學牽頭的CDEX項目，他們的靶子是高純度鍺。

為什么要到地下找暗物質？原來，日常環境下有各種各樣粒子，會對捕獲暗物質構成很多干擾。如果把高度靈敏的探測器放在地下屏蔽的環境中，一般的粒子無法穿過探測器外面的屏蔽，就只剩下暗物質粒子可以輕易穿透這層 “銅墻鐵壁”，又因為它有弱相互作用，所以有一定的幾率與探測器內的原子碰撞。對于高靈敏度的探測器，這些都是可以被探測的。

這一方法自上世紀80年代提出后，多個國家的多個實驗室進行了嘗試，意大利、美國等國家的實驗團隊紛紛“埋頭”地下，尋找暗物質的證據。不過，這項實驗的難度也不小，因為關鍵是要不斷提高儀器靈敏度，盡可能搜集更多的數據，并在搜集到的海量數據中，盡可能去除干擾。