迄今最大最靈敏的暗物質實驗揭開帷幕
- 發佈時間：2015-11-17 09:17:58 來源：科技日報 責任編輯：羅伯特
科技日報北京11月16日電 （記者張夢然）據英國《自然》雜誌網站消息稱，迄今最大最靈敏的暗物質實驗設備——XENON1T，當地時間11日在義大利格蘭薩索（GranSasso）地下實驗室揭開帷幕。《自然》評論稱XENON1T或將改變歷史，或將宣告超對稱理論中對暗物質的描述終結。
人們現已知道，離開暗物質與暗能量，宇宙無法維持現有的星系旋轉與膨脹速度。但是標準模型中並沒有描述這二者的候選粒子，因此科學家才認為標準模型需要被拓展，許多新物理模型應運而生，其中超對稱理論備受青睞。它認為迄今發現的每一個粒子都有一個通常來説更重一些的夥伴粒子，有一些則是大品質弱相互作用粒子（WIMP），它是一種仍然停留在理論階段的粒子，卻是暗物質最有希望的候選者，在大爆炸中應被創造出來的WIMP的數量，恰好也符合宇宙學估測出的暗物質密度。
但暗物質的尋找過程甚是艱難。當前想要尋獲暗物質有兩個辦法：將儀器送上太空，或者放入地下。後者是一個進行暗物質探測實驗的最理想所在，因為地下深處可很大程度上免受宇宙射線的攻擊。此次參與XENON聯合實驗的125名科學家將3.5噸液態氙作為“搜捕”暗物質的工具，並對其反應進行監控。液態氙屬於冷物質，重量是水的3倍。該實驗所用已遠遠超過當今世界上最先進的暗物質探測實驗——美國桑福德地下研究中心大型地下氙探測器（LUX）裏370千克氙的重量。而在2013年，LUX實驗曾排除了大品質弱相互作用粒子作為暗物質候選者的可能，即是説其尋找暗物質未獲成功。
XENON1T預計將於2016年3月底開始收集數據。該實驗如能發現暗物質，無疑將被寫入歷史；反之，它將終結掉一個備受歡迎的暗物質的候選者，同時也是標準模型的擴展理論。目前，歐核中心地下的大型強子對撞機（LHC）也在對大品質弱相互作用粒子進行追尋，以期發現超對稱粒子的蛛絲馬跡，“防止”這一理論壽終正寢。
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