暗物質(zhì)？

近日，中國(guó)科學(xué)衛(wèi)星系列首發(fā)星——暗物質(zhì)粒子探測(cè)衛(wèi)星“悟空”在酒泉衛(wèi)星發(fā)射基地成功發(fā)射，它的使命就是用“火眼金睛”去尋找暗物質(zhì)粒子存在的證據(jù)?！斑@是中國(guó)科學(xué)家首次在太空中放置自己的高分辨高能空間望遠(yuǎn)鏡。”暗物質(zhì)衛(wèi)星首席科學(xué)家、紫金山天文臺(tái)副臺(tái)長(zhǎng)常進(jìn)說，“它有望深刻地變革人類的宇宙觀，實(shí)現(xiàn)空間科學(xué)重大突破?！?/p>

暗物質(zhì)是什么？

暗物質(zhì)被比作“籠罩在21世紀(jì)物理學(xué)天空中的烏云”，它由萬有引力定律證實(shí)存在，卻從未被直接觀測(cè)到?？茖W(xué)家估算，宇宙中包含5%的普通物質(zhì)，它們組成了包括地球在內(nèi)的星系、恒星、行星等發(fā)光和反光物質(zhì)，其余95%是看不見的暗物質(zhì)和暗能量。

比如，他們發(fā)現(xiàn)銀河系里千千萬萬顆恒星的運(yùn)動(dòng)速度大于預(yù)期，如果沒有更多的東西施加額外的引力，銀河系本身就會(huì)被甩得分崩離析，根本不能凝聚成形。

如何尋找暗物質(zhì)？

既然暗物質(zhì)看不見、摸不著，還不參與任何電磁相互作用，那怎么找？人類目前知道3種方法。

第一種辦法，是主動(dòng)創(chuàng)造這些粒子。根據(jù)愛因斯坦的質(zhì)能方程E=mc2，能量和質(zhì)量是等價(jià)的，在一定條件下可以相互轉(zhuǎn)換。第二種辦法，是守株待兔。暗物質(zhì)粒子可以說是無處不在，被暗物質(zhì)粒子撞上的原子核會(huì)發(fā)光發(fā)熱，這些光和熱的位置移動(dòng)是科學(xué)家有可能探測(cè)到的。第三種辦法，等這些隱身的粒子自行現(xiàn)身。

悟空是怎么探測(cè)暗物質(zhì)的？

“悟空”暗物質(zhì)探測(cè)衛(wèi)星采用的便是這第三種辦法。不論是伽馬射線，還是普通的反物質(zhì)粒子，都是可以直接探測(cè)到的。如科學(xué)家在暗物質(zhì)集中的地方探測(cè)到了過量的伽馬射線，或者在宇宙中探測(cè)到了來源不明的高能反物質(zhì)粒子，它們就有可能來源于反物質(zhì)粒子的湮滅，從而給反物質(zhì)的存在提供間接的證據(jù)。

國(guó)外科學(xué)家的探測(cè)工作

目前，真把空間暗物質(zhì)探測(cè)付諸實(shí)施的團(tuán)隊(duì)并不多。丁肇中的團(tuán)隊(duì)在國(guó)際空間站上安裝了阿爾法磁譜儀（AMS），正在做和“悟空”類似的工作，所運(yùn)營(yíng)的探測(cè)方式也是上面說的第三種方法。相對(duì)于AMS，我們的“悟空”觀測(cè)的能量范圍高，部分能級(jí)靈敏度更高，而且還便宜。如果運(yùn)氣好，我們很可能后來居上。

悟空發(fā)射

我國(guó)暗物質(zhì)探測(cè)衛(wèi)星