有首歌唱道：最明亮時總是最迷茫，最繁華時也是最悲涼。繁華過後，一身憔悴在風裏。物理學家的圈子貌似也是如此。自從2013年，大型強子對撞機（LHC）證實發現了“賦予其他粒子品質”的希格斯玻色子之後，物理學家們仿佛陷入了沉寂。迄今，很多與宇宙有關的問題仍然懸而未決。

　　然而，蹲下只是為了跳得更高；沉默，也只是為了積聚更大的能量。2016年，物理學家們或許會給我們帶來更多驚喜。在這一年裏，他們將朝著宇宙和物質的更深處進發，或許會發現新粒子，為我們揭開籠罩在引力波、暗物質等千古謎團頭上的面紗。

　　千期萬盼終有時 引力波激起漣漪

　　2016年2月11日，這個天文物理學史上的里程碑日子，美國科學家宣佈第一次直接探測到引力波的存在，驗證了百年前愛因斯坦廣義相對論的預言。就像望遠鏡的發明或太空無線電波的發現一樣，引力波開啟了宇宙觀測的新時代。

　　此前，全球科學家為此興奮、焦慮、努力了多年。2014年3月，包括美國哈佛—史密森中心在內的聯合研究團隊宣佈發現宇宙原初引力波，猶如一石激起千層浪，科學家們“喜大普奔”。但2015年1月，這支美國科學家團隊和歐洲空間局（ESA）普朗克衛星的科學家正式確認，那個發現乃是一個錯誤。2015年9月，《科學》雜誌稱，一項由澳大利亞聯邦科學與工業研究組織（CSIRO）的帕克斯望遠鏡執行了11年的搜索並未發現引力波。這些科學上的波折著實令人抱憾，但對於素有“明知山有虎，偏向虎山行”精神的科學家來説，這並不能阻擋他們繼續探索宇宙的步伐。“閉關”多年的鐳射干涉引力波天文臺（LIGO）終於在2016年聽到了13億年前兩個黑洞相撞産生的“巨響”，以及探測到此過程中的引力波。

　　引力波由愛因斯坦于1916年發表的廣義相對論中提出，被認為是時空在宇宙中的漣漪。理論上説，引力波攜帶有引力輻射。科學家們預測，中子星、超新星和大爆炸等各種物體都有可能在宇宙間留下引力波的痕跡。它可以幫助科學家們追溯到宇宙創生之初一段極其短暫的急劇膨脹時期，即所謂“暴漲”時期，而宇宙暴漲理論能解釋宇宙大爆炸理論所不能解釋的一些難題。

　　千呼萬喚始出來 新粒子或“現身”

　　粒子物理學界最重磅的消息，可能會是世界上最大的粒子加速器——LHC的兩個獨立實驗發現了一種稍縱即逝的潛在新粒子的線索。

　　英國《自然》雜誌網站在2015年12月28日的報道中指出，歐洲核子研究中心（CERN）的LHC可能找到了一種新的粒子，這種誘人的“可能”讓理論物理學家趨之若鶩，相關論文在短短兩周內如潮水般涌出，有95篇專門討論這種假想新粒子的研究論文。

　　科學家們對此提供了諸多解釋，有人認為這是一種超對稱粒子（SUSY），也有科學家認為，它很有可能是2012年LHC發現的希格斯波色子的表親，或者是引力子。

　　加州理工學院的物理學家肖恩·卡羅爾1月3日接受美國趣味科學網站採訪時説：“將會有很多實驗性的證據表明發現了一種新粒子，其品質約為質子品質的800倍，我們希望厘清相關信號是否可靠。”

　　迄今為止，科學家們獲得的證據都特別基礎，信號的産生緣于隨機性而非一種真正粒子的幾率約為四分之一。對於門外漢來説，這種結果可能已經很不錯了，但物理學家們尋找的是“5西格瑪”的結果，也就是説，信號隨機性的概率僅為350萬分之一，前路漫漫啊!

　　如果確實存在這種品質的神秘粒子在太空遊蕩，物理學家們還不知道它身處何方，也沒有理論來預測和解釋這一粒子，那麼，科學家們可能會爭先恐後地投入研究從而填補空白。

　　美國雪城大學的物理學家謝爾頓·斯通解釋説，今年，LHC的兩大實驗都將得到10倍于現在的數據量，因此，科學家們將知道這是統計問題還是新粒子的原因。

　　柳暗花明又一村 暗物質望“露真容”

　　科學家們普遍認為，宇宙似乎將大部分物質隱藏起來了，宇宙間超過80%的物質由一種神秘的物質組成，這種物質既不發光，也不吸收光，望遠鏡很難觀測到她的“倩影”，科學家們將其稱為 “暗物質”。暗物質似乎對宇宙間的發光物體施加了引力拉動，導致宇宙沒有分崩離析。

　　暗物質這個名字，由脾氣極其古怪的加州理工學院天文學家弗裏茲·茲威基在20世紀30年代創造。儘管迄今為止已經有數以百計的模型，地球上也已經建起十幾個尋找暗物質的實驗室，美國、歐洲和日本分別發射了多個空間探測器尋找暗物質的信號，科學家們大海撈針似地撒網，但暗物質依然懸念重重，沒人知道暗物質究竟是“何方神聖”——它由什麼組成以及它如何工作。加拿大萊斯布裏奇大學的物理學家蘇亞·達斯表示，有科學家希望，2016年有人能解開這個謎團。

　　很多科學家認為，暗物質由弱相互作用重粒子（WIMPS）組成。對於暗物質的直接探測實驗一般採用低溫探測器或者惰性液體探測器，設置於地下深處，地表幾百米甚至幾公里以下，以排除各種可能造成原子核被碰來碰去的背景噪聲，包括從環境中來的和宇宙中來的各種高能粒子等。

　　今年，很多地下的探測器，包括位於加拿大安大略省薩德伯裏的SNOLAB地下實驗室、義大利的大薩索國家實驗室等均打算直接探測暗物質粒子。

　　暗物質和暗能量的研究是當前基礎物理研究最前沿的方向之一，突破性的重要進展將極大促進我們對物質世界的微觀結構以及宇宙演化的理解。

　　莫道前路滿眼灰 俯身耕耘大有為

　　除了上述在物理學界“聲名赫赫”的謎團有可能露出蛛絲馬跡之外，科學家們或許也將在其他地方有所突破。比如，在LHC內進行的實驗應該也能證實由目前已知的亞原子粒子組成的奇異粒子，例如全由夸克組成的“五夸克粒子”和“四夸克粒子”等。而且，LHC也有望獲得超對稱理論（每種物質粒子都存在相對應的反物質粒子）的線索。

　　還有另外一些問題也可能會被厘清。達斯舉例解釋説，比如，儘管科學家們已經證實，廣義相對論在相當小的尺度起作用，但目前還無法確定廣義相對論是否能跨越很長的距離，也就是説在宇宙尺度上起作用。物理學家們發現宇宙正在加速膨脹，很多人認為這是因為暗能量，這種神秘的力量與引力相反，會將物質往外推。但另外一種可能性是，在宇宙尺度上，引力崩潰不起作用了。