为什么要探索宇宙:初窥隐匿的宇宙(3)

这些探测器中，有耗资20亿美元的反物质太空磁谱仪（AMS），它正在国际空间站中搜寻着星系中心暗物质粒子存在的证据。不过，大多数暗物质探测器在地球上探测暗物质粒子和普通粒子之间的相互作用。这些地球探测器被安置在地表以下极深处的地下实验室，以尽量减少来自宇宙的高速正常物质粒子的入侵，并且用冷却晶体、液态疝或氩作为屏蔽材料，包裹探测器以隔绝辐射。天然矿石地层也是很好的屏蔽材料。（铅矿石只有微量辐射，因此最近的两项实验都在铅矿中进行。一项在明尼苏达州的首丹铅矿，另一项在意大利的拉奎拉，那里有古罗马时代的铅矿遗迹。由于历史久远，铅矿石排放的辐射更少。）

美国的大型地下疝探测器（LUX）是同类探测器中最灵敏的一个，它被安置在南达科他州一处废弃的铅矿中，距地表近1500米。该探测器2013年开始运行，至今一无所获;目前正在以更高的灵敏度继续搜寻。迄今，虽然有的搜寻计划找到一些影子般的线索，但仍没能找到有关暗物质的确切证据。欧洲核子研究中心的大型强子对撞机在经过一段时间的关机维修、升级后，于2015年按计划恢复运行，升级后的大型强子对撞机能量得到提升，或许能产生几个暗物质粒子。但这种奇特的物质难以估计，因为我们对它的了解实在太少。总之，这项任务不是懦夫能完成的。

 

 

为什么要探索宇宙:初窥隐匿的宇宙

 

比暗物质更神秘的暗能量

或许，与暗能量的神秘相比，暗物质之谜都会显得寡淡无味。物理学家史蒂文·温伯格称暗能量为“物理学的核心问题”，天文学家迈克尔·特纳认为它是“科学问题中最深奥、神秘的一个”。

 

 

为什么要探索宇宙:初窥隐匿的宇宙

 

1998年，两个独立研究的天文学家小组同时宣称，根据观测研究可以确知，宇宙膨胀正在不断加速中。随后，特纳最先提出“暗能量”这个名词。天文学家的上述结论，是通过观察一类特定的恒星的爆炸而得出的。这类爆炸，必须要足够亮，这样我们才能从地球上观测到它;此外亮度维持的时间也要相对较长，以便我们计算出该星系与地球间的距离。在星系中，引力扮演着刹车的作用，阻止宇宙膨胀。因为引力普遍存在，所以当时的天文学家认为宇宙膨胀的速度应该逐渐放缓。然而，他们发现恰恰相反：在过去的五六十亿年间，宇宙膨胀一直在不断加速。