暗物质发现在即？ (2)

暗物质是构建星系的骨架，”美国加利福尼亚大学欧文分校的宇宙学家詹姆斯·布洛克（James Bullock）说，“没有它们，我真的不认为在宇宙中会存在多少结构。”

天文学家发现了它，宇宙学家勘测了它，最热衷于了解它们的却是粒子物理学家。他们知道，暗物质有着本质上的差异，游离于描述可见宇宙中粒子和作用力的标准模型之外。许多科学家相信，暗物质是一扇通往未知世界的窗户。但它们是什么呢？

暗物质的头号候选者是弱相互作用大质量粒子（WIMP）。我们怀疑它们和可见物质间仅有引力和弱核力作用。尽管弱核力作用很弱，但我们仍然可以通过它探测到WIMP。在针对它们所进行的几十年的搜索中，暗物质猎人们采取了3种互补的手段：直接探测、间接探测，以及对撞机。

低温暗物质搜寻实验（CDMS）是直接探测的代表——也是可能找到暗物质的实验之一。它的想法是，在银河系中穿行的数十亿个WIMP中，总该会有某一个与探测器中的某个原子核发生相互作用，非常轻微地推它一下。CDMS的夹心标靶由传感器之间的硅和锗构成，它们会记录下电子以及由这些碰撞所产生的微弱振动。为了保护这些探测器免受背景干扰辐射的影响，CDMS的团队将它安置在美国明尼苏达州一个地下700米深的矿井里。它们会被冷却到距离绝对零度仅有百分之一度，从而把热噪声降到最低。

2013年4月，CDMS团队公布了硅中发生的、可能是WIMP的3次碰撞。这些粒子的质量为8 GeV（10亿电子伏特），是质子质量的大约8倍。不过，仅有的3次碰撞，不足以让科学家确信。

不过，CDMS的发现为暗物质搜索添加了额外的变数。原因在于，这些结果与同在美国明尼苏达矿井中的CoGeNT实验相符，后者在2011年观测到了有着相同质量的粒子。和CDMS一样，CoGeNT并没有观测到足够数量的事件来得出全然的结论。不过，把这些结果汇总到一起，却耐人寻味。尤其是，CoGeNT最初的目标之一便是平息暗物质圈里声名狼藉的一个议题，即所谓的DAMA/LIBRA异常。