【大纪元2015年09月19日讯】（大纪元记者张秉开综合报导）科学家在观测亿万光年范围的星系中，认识到组成宇宙的物质中，暗物质占26.8%，一般物质仅占4.9%，其余68.3%是暗能量。但是，暗物质不仅仅是人的肉眼无法看到，而是即使借助仪器也无法感知。
那么，怎样探寻暗物质？据物理学网站phys.org近日报导，这可以从简单的道理说起。人们已经知道，空气是真实的存在。虽然眼睛看不见，但是我们可以通过观察被风吹动的树叶来感知空气的运动及其存在。科学家利用相同的原理，采用与观察风不一样的技术，在努力探索宇宙中的暗物质（dark matter）。
现代天文学家使用新一代的高科技探测器，观测引力透镜、宇宙中大尺度结构、微波背景辐射等等，希望能窥测暗物质的踪影。
在宏观宇宙空间中探索
报导说，有些科学家构想，组成暗物质的粒子就是粒子自身的反物质，那么两个暗物质粒子如果相互作用，则会湮灭（annihilate）成奇异的粒子或射线。
因此，这种湮灭可以被太空中的检测仪发现，如国际空间站（ISS）的阿尔法磁谱仪（AMS）。阿尔法磁谱仪会发现诸如正电子（positron）异常数量的粒子变化。而且当正电子湮灭为辐射，其辐射若为高能伽马射线的话，则会被美国航空航天局（NASA）的费米伽马射线太空望远镜检测到。
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但是，实际情况不是那样简单。宇宙空间中，黑洞及其周围的星体爆炸也会发出类似信号，这种干扰如何消除？当然，理想的情况是，如果找到一簇发出耀眼伽马射线的暗物质，而其附近几乎没有任何星体，那么科学家就非常有信心判断暗物质的征象。
报导说，幸运的是，银河系有这样的星体让人类有信心找到暗物质的迹象，如极微弱矮椭球星系（ultra-faint dwarf spheroidal galaxies）；而不幸的是，尚未确定是否有伽玛射线从那里发出。
向微观粒子空间中寻找
实验室是直接观察暗物质的必需之所。在欧洲核子研究中心（CERN），大型强子对撞机（LHC）背负着科学界的厚望。科学家期待粒子的对撞过程中，产生暗物质而被检测出来。当然，也有可能是，产生的暗物质直接穿过探测器而不留一丝痕迹。
对撞机检测暗物质的原理其实很简单：对比一次粒子碰撞前后的所有能量是否有不一致的变化。如果有，那么说明能量以暗物质的形式逃逸了。
phys.org说，科学家还有一种设计思路。在地球穿越银河系的过程中，如能检测那些自然生成的暗物质与原子核碰撞后的产物或能量，那么可以发现暗物质的踪影。
报导说，也许读者在看完这篇文章的时间里，体内有一个原子已经被宇宙中的暗物质粒子撞飞了，但人体毫无感觉。那么，科学家将制造一种比人体灵敏很多的仪器来检测这种碰撞。
于是，在澳大利亚的维多利亚斯托尔金矿（Stawell Goldmine）地下一公里处，一个由大学、研究机构和行业组成的国际合作组织正在建造地下物理实验室（SUPL），这将成为南半球的第一台感觉极其灵敏的暗物质探测器（SABRE）。
科学家利用地壳岩层来阻挡来自太空的辐射，以免探测器被干扰。在SABRE设备中，有经过铊（thallium）处理的超级纯碘化钠晶体。这种晶体有着极低本体辐射水平，如果被暗物质粒子击中，会出现原子核的回弹，像在台球游戏中那样。这时，原子的能量被激发，最终释放能被检测到的高能伽玛射线。
总之，科学家希望深入理解宇宙中存在的为“可见物质”五倍含量的“不可见物质”——暗物质。
责任编辑：林妍
