科學家發現暗物質存在明確跡象：可信度99.8%

新浪科技訊 北京時間4月18日消息，據國外媒體報導，在美國地下深處的一座實驗室，科學家發現了可證明暗物質存在的明確跡象。暗物質是一種神秘莫測的物質，據信在宇宙物質中的比重達到四分之一。一直以來，科學家從未直接觀測到這種物質。

在建於明尼蘇達州一座礦山地下深處的實驗室，美國科學家借助實驗儀器CDMS(低溫暗物質搜尋的英文首字母縮寫)搜尋暗物質，最后得出了令人興奮的研究發現。在設計上，CDMS能夠捕獲暗物質粒子“撞向”一台探測器內的原子核時發生的罕見交互作用。這台探測器在接近深空的溫度環境下運轉。

美國物理學會的科學家報告稱，他們在實驗中發現大質量弱相互作用粒子的信號強度達到3個西格馬水平，說明他們發現暗物質的可能性達到99.8%。暗物質是一種神秘莫測的物質，據信將宇宙中的天體聚合在一起。但迄今為止，科學家從未直接觀測到這種物質。

德克薩斯州農工大學高能物理學家魯帕克-瑪哈帕塔拉表示：“在高能物理學研究領域，只有觀測到5個西格馬或者更高的信號水平才能宣佈發現一種粒子。這是一項非常令人興奮的發現，雖然按照這個標準尚無法完全令人信服。我們需要獲取更多數據以證實這一發現。暗物質是我們面臨的最大謎團之一。現在，我們發現了這個引人注目的線索。”

大質量弱相互作用粒子是一種令人難以捉摸的粒子，極少與正常的物質發生交互作用，因此很難被探測到。科學家認為它們偶爾會從原子核上彈開，留下可以被地下深處的探測器或者太空中的設備觀測到的少量能量，例如歐洲核子研究組織的大型強子對撞機這樣的粒子對撞機以及國際空間站上的阿爾法磁譜儀。

CDMS座落於明尼蘇達州北部索丹礦地下0.5英裡(約合800米)，由美國能源部的費米國家加速器實驗室負責操作。自2003年以來，這台儀器便開始搜尋暗物質。CDMS採用了非常先進的探測器技術和分析技術，能夠將鍺和硅目標冷卻到零下460華氏度，接近對零度，用於搜尋罕見的暗物質粒子反彈現象。

科學家表示他們仍需進行進一步研究，證實他們的發現。瑪哈帕塔拉表示：“我們得出的可信度只有99.8%，我們希望能夠提高到99.9999%。在3個西格馬水平，你不過是發現粒子存在線索。在4個西格馬水平，你發現了存在證據。在5個西格馬水平，你才真正發現了一種粒子。在醫學領域，你可以說自己能治愈99.8%的患者。這沒什麼關係。但在高能物理學研究領域，如果可信度達到99.8%就聲稱得出一項發現，你就大錯特錯了。鑒於這項研究投入的3000萬美元經費，我們必須得出更精確的發現。可信度達到99.8%意味你如果將同樣的實驗重覆進行幾百次，可能就有一次出現問題。我們希望將誤差率降低到百萬分之一。”

研究人員表示世界各地進行的不同實驗——例如在國際空間站上進行的實驗——正逐漸揭示有關暗物質的更多信息。在提到4種用於搜尋暗物質的實驗時，加利福尼亞州大學伯克利分校的伯納德-薩多萊特表示：“在整個研究領域，我們實際上處於比較良好的形勢。我們能夠依靠這4種實驗尋找和發現可證明暗物質存在的線索。”(孝文)