科学家的选择

　　《中国新闻周刊》记者：霍思伊

　　发于2024.3.18总第1132期《中国新闻周刊》杂志

　　暗物质到底是什么？它真的存在吗？

　　在2400米厚的岩层下，科学家正在研究这个问题。去中国锦屏地下实验室探访前，我阅读了大量文献，也研究了不同实验方法，从直接探测、间接探测，再到利用大型强子对撞机亲自“制造”暗物质，试图在脑海中构建一个人类探索暗物质的完整坐标系，再在其中找到锦屏的锚点。但很快发现，真正吸引我的，并非不同研究路线和进展，而是它们共同的“失败”。

　　100多年了，人类还没找到暗物质。21世纪初，美国物理学家聚到一起，讨论100年里物理学的头号难题，排名第一的就是暗物质，直到现在，它仍是物理学天空中最令人迷惑的一朵乌云。根据理论预测，暗物质可能分布的能区非常广，不同技术路线就像在千里防线上的不同位置发起进攻，但其实，所有这些进攻点加起来，也只占暗物质能区中的很小一部分。因此，虽然国际上暗物质领域的竞争非常激烈，不同团队之间你追我赶，但如果寻找暗物质是一场长跑，人类距离终点可能还有非常远的距离。

　　当一场漫长的追寻始终没有结果，且需要投入越来越多的巨额资金，科学家该怎么选择？是更进一步，还是调转船头？

　　从20世纪七八十年代就流行起来的暗物质主流候选者WIMP粒子(弱相互作用大质量粒子)近年频遭质疑，继WIMP之后，轴子成了新的宠儿，这是一种比WIMP轻得多的粒子。而这两个理论背后，几百个暗物质理论已经如过眼云烟，科学也像时尚一样，总会有新的潮流。但上海交通大学Panda X实验组发言人刘江来对我说，坚持经典虽然“相对保守”，还是要在这个方向继续走下去。因为WIMP模型背后是超对称的美，它非常简洁、优雅，如果说整个物理学是一个大的拼图，当一种理论能同时拼上拼图中的好几块，这不应该是造物主的一个巧合。

　　还有人给暗物质研究泼冷水，大多数理论都假设暗物质和普通物质之间存在弱相互作用，但如果这种假设根本就是错的呢？刘江来说，作为一个科学家，我们就生活在当下这个时代，也只能做好这个时代的事。

　　在我看来，科学史上，面临同样困难的案例有很多，但在暗物质故事中，有物理学最本质的美，不仅是世界结构的抽象之美，还有科学家作出选择的过程本身所迸发的美。科学没有无用功，有结果和没结果，在科学上其实都是有意义的结果。

　　《中国新闻周刊》2024年第10期

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