找到了嗎？有什麼用？萬一找錯了呢？——三問暗物質衞星首批科學成果

“悟空”首席科學家、中科院紫金山天文台副台長常進在中國科學院發佈暗物質粒子探測衞星首批科學成果（11月27日攝）。新華社記者 金立旺 攝

新華社北京１１月３０日電題：找到了嗎？有什麼用？萬一找錯了呢？——三問暗物質衞星首批科學成果

新華社記者蔣芳、蔡玉高、王珏玢

北京時間３０日，暗物質探測衞星“悟空”首批成果由《自然》雜誌在線公佈。精細結構、“奇異”電子信號、關鍵拐折……成果中大量出現的專業用語令公眾困惑：科學家究竟找到了暗物質嗎？如果找到的是暗物質粒子，對人類而言有什麼用？萬一找到的不是暗物質，意義何在？

找到暗物質了嗎？

“悟空”首席科學家、中科院紫金山天文台副台長常進表示，首批成果中最令人興奮的是發現了１００多個“奇異”電子，隨着電子數量的進一步積累，才能進一步提高該發現的置信度，為人類打開新的觀測宇宙窗口。

中科院院士吳嶽良分析，從目前數據分析看，這些“奇異”電子信號可能有兩個來源，要麼來自暗物質湮滅，要麼來自超新星遺蹟或是脈衝星。“從目前來看，來自前者的可能性似乎更有説服力。”

一旦國際科學界進一步認可其來自暗物質起源，人類就可以根據“悟空”的探測結果獲知暗物質粒子的質量、湮滅率，以及太陽系附近的暗物質團塊分佈等信息，這些都是以前無法得到的。

“Ｍａｙｂｅ，ｍａｙｂｅ，ＹＥＳ，”《自然》中國區科學總監印格致（Ｅｄ Ｇｅｒｓｔｎｅｒ）則從另一角度闡述科學發現與公眾認識之間的“距離”：“每一次發現新的信號，科學界都會為之震動，公眾則會反覆追問：找到暗物質了嗎？科學家卻只能回答：可能吧。在前沿科學研究領域，這樣的對話可能會延續很多很多年，直到多個方向的研究成果反覆互證，科學家們才會最終宣佈：是的！我們找到了！”

在１１月２７日舉行的首批科學成果發佈會上，媒體一直在追問常進何時能找到暗物質。對此，常進表示：“我目前的工作是做好衞星數據的蒐集與分析工作。確認找到暗物質，一定是個漫長的過程，需全球科學家協力探索。”

在中國科學院紫金山天文台，“悟空”科學應用系統副總師範一中在介紹研究成果（11月2日攝）。新華社記者 金立旺 攝

找到暗物質有什麼用？

暗物質被稱為“世紀之謎”。２０世紀初，荷蘭天文學家奧爾特等多位科學家相繼提出，宇宙中存在發光很弱或者不發光的暗物質。

暗物質是什麼？以何種形式存在？和人類又會產生怎樣的聯繫……謎底的揭開，或許會與牛頓力學、愛因斯坦相對論一樣，開啓人類新的物理時代。

“作為宇宙構成部分中超過２５％的存在，怎麼可能沒有用？”吳嶽良院士説，否則何來星系和宇宙結構，何來銀河系、太陽系甚至我們人類？

中科院院長白春禮説，基礎科學從發現到應用往往動輒以百年為計量單位，而這種影響必然是顛覆性的。有了相對論和量子力學，才有了航天、半導體和互聯網。作為當今世界最前沿的科學話題，相信暗物質發現的作用，不會亞於它們。

“對科學的追求，是人類社會不斷進步的主要動力。”常進説，暗物質的作用我們現在無從得知，但尋找暗物質的工作每天都在影響我和我的團隊成員。也許再過１００年，我們的後代日常生活都離不開暗物質突破後產生的新的理論。

不是暗物質也很重要？

對於常進而言，他目前最關心的是，接下來“悟空”所捕捉到的這些“奇異”電子信號是否還會持續增加；一年後，能否達到科學發現所要求的精度。

“無論是不是暗物質，都將是一個重要的新現象。”常進表示。

長期以來，科學界普遍認為在１．４ＴｅＶ以上的高能段是一片“沙漠”，但“悟空”正在進行的工作有望證明，這裏其實“風光旖旎”。“物理學界現有的理論模型遠不能解釋關於宇宙的所有疑問，期待‘悟空’能夠破舊立新。”暗物質衞星科學應用系統副總師範一中説。

白春禮則認為，如果研究最終確定發現了新粒子，是暗物質，這無疑非常重要。但如果不是暗物質，也意義重大。“耗資１００億美元建造的歐洲核子對撞機撞出一個上帝粒子，驗證了理論學家的預測，使其得到了諾貝爾獎。而我們如果用不到１億美元就找到新粒子，意義更加非凡。”

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