哈勃太空望远镜与钱德拉X射线天文台拍摄的距地球570万光年距离的暗物质与普通物质发生碰撞的清晰分割图。图中蓝色部分为暗物质，粉色部分为普通物质。

　　想象一下，在一个漆黑的夜晚，你飞行在崇山峻岭之上，你知道下面有连绵起伏的山峦，但是你无法看见。突然，山坡上几户人家的灯光进入了你的视野。这星点的灯光勾勒出了山的轮廓，同时这也使你明白在远处的黑暗中还隐藏着更大的山体，但现在，我们只能看到那几点灯光而已……

　　“看不见摸不着”的暗物质究竟是什么？为了揭开这个21世纪最大的科学谜团，全世界的科学家“各显神通”致力于“捕捉”暗物质，想将它“看”个明白。

　　中国首个极深地下实验室——“中国锦屏地下实验室”昨日在四川雅砻江锦屏水电站揭牌并投入使用，锦屏地下实验室垂直岩石覆盖达2400米，是目前世界岩石覆盖最深的实验室。目前，清华大学实验组的暗物质探测器已经率先进入实验室，并启动探测工作，而明年上海交通大学等研究团队也将进入这里开展暗物质的探测研究。

　　头顶千米大山在隧道里搞“地下工作”

　　据清华大学副校长康克军介绍说，目前，美国、英国、法国、意大利、加拿大、日本等国家都建有很好的地下实验室。由于此前中国一直没有很好的地下实验室，特别是极深地下实验室，以致许多相关领域的研究工作无法开展或只能与国外有条件的实验室联合开展。

　　在建设二滩水电站过程中，四川锦屏山底曾修建了18公里可以通行汽车的隧道，上面是2400多米厚的山体岩石。隧道除了岩石覆盖层外，洞内岩体天然放射性极低，非常适合开展暗物质探测等基础科学领域的探测试验。

　　2009年5月，清华大学与二滩公司签订战略合作协议，决定利用锦屏山隧道垂直岩石覆盖厚度国际最大，能将宇宙线通量降到地面水平的千万分之一至亿分之一，为相关实验提供“干净”实验环境的优势，建设中国首个极深地下实验室。

　　山中不知日夜“地下工作”并无不适

　　目前这里是世界上最优越的探测暗物质的环境。之所以称之为最优，据上海交大物理系主任、粒子物理宇宙学研究所所长季向东介绍，该实验室利用的是当地建水电站时

　　修的地下隧道，在其侧面开挖40 6多个隔离层长米，宽、高各为米的空间。因而与国外一些“脱胎”于矿井的地下实验室相比，使用更为便利，不必坐着电梯上上下下，乘坐汽车就能“入地”。而埋深2500米的隧道，更是难得，因为埋得越深，

　　宇宙射线的干扰就越少。工作空间 “从地面上开车大概20分钟，就能到达地下实验室。”交大粒子物理宇宙学研究所特别研究员倪凯旋还记得第一次“入地”的感觉。戴上安全帽、穿着硬底鞋，进入实验室，入眼是各种仪器设备。“那里四季恒温，冬暖夏凉，不需要用空调。唯一与地面实验室不同的是，那里没有窗户，刮风下雨丝毫感觉不到，进去久了也容易让人搞不清外界是白天还是黑夜。”

　　“地下工作”时间久了，人是否会有不适？“地下实验室的通风设备很好，丝毫不会感到气闷，人在下面呆个半天，不会有任何异样的感觉。”倪凯旋说，一旦仪器运行稳定后，他只需在地面上的办公室监控探测器运行即可，而地下实验室的所有数据也会传送至地面，因而，科研人员无需24小时“守”着探测器。

　　挑战世纪难题“捉拿”暗物质很不易

　　让不少人难以理解的是，暗物质在宇宙中，科学家为啥要“钻”到地下去探测呢？这是因为暗物质是种颇有“个性”的粒子，它质量很大，

　　但作用力却微乎其微。

　　“每天可能有几万亿个暗物质穿过你的身体，但你却感受不到，这是因为暗物质的散射截面很小。”倪凯旋打了一个比方，就像一只足球能被球网挡住，但是一个小铁球就能穿网而过，就是因为它的截面比球网的网格小。

　　如何“网”住暗物质？科学家们也想了很多办法。最初的办法是天文观测法，但是，却无法解答“暗物质是什么”。后来，人们又采取间接探测和直接探测的办法。

　　前者，是探测暗物质相互碰撞产生的普通物质粒子信号，一般通过地面或太空望远镜探测；后者，则是用原子核与暗物质碰撞，探测碰撞产生的信号。而在地面上，因为宇宙射线众多，这些信号会对直接探测产生干扰，影响其鉴别能力。因此，地下实验室可以帮助探测器“挡”去干扰，让其“静心”工作。

　　华西都市报记者梁波综合新华社、《新民晚报》

　　天外有天宇宙中有大量暗物质

　　在宇宙学中，暗物质是指那些不发射任何光及电磁辐射的物质。人们目前只能通过引力产生的效应得知宇宙中有大量暗物质的存在。

　　科学家曾对暗物质的特性提出了多种假设，但直到目前还没有得到充分的证明。但他们的研究证明，亮物质——包括我们的太阳、银河系以及所有发光的物质——仅仅是宇宙中的极小一部分。相反，宇宙中的暗物质占了将近1/4，暗能量占了近3/4。

　　1957 年诺贝尔物理学奖获得者、美国华裔科学家李政道，更是认为其占了宇宙质量的99%。2004年，李政道在探讨暗能量可能来源研究中，提出一个观念是“天外有天”：指出“因为暗能量，我们的宇宙之外可能有很多的宇宙”。为了了解暗物质的物理性质，科学家就必须先知道它们在哪里——但是目前，他们所能看到的仅仅是茫茫群山中的几点灯光而已。

　　世纪谜题

　　全球科学家都想搞懂

　　暗物质和暗能量的存在，向全世界的科学家提出了挑战，也被称为21世纪物理学之谜。

　　从目前来说，还不能看出暗物质或暗能量的直接应用价值是什么，但世界各国对暗物质(包括暗能量)的研究都很重视。

　　2006年，美国NSF(自然科学基金会)、NASA(宇航局)、DOE(能源部)联合成立了“暗物质研究评估小组”和“暗能量研究评估小组”，并在2007年的报告中指出

　　“解决暗物质之谜的重要性尤为突出”、“美国必须加大投入，保持领先地位”。

　　2008年，欧洲的14个国家、19个基金机构推出了粒子天文学路线图，列举了7个重要领域，其中暗物质和暗能量排在第一、二位。欧洲太空局还建议在未来10年，每年在这7个领域的空间探测上投资10亿欧元。这只是在空间探测方面的投入，并不包括地面的研究。

　　暗战成果

　　两种已知中微子和黑洞

　　2006年，美国天文学家利用钱德拉X射线望远镜对星系团1E0657-56进行观测，无意间观测到星系碰撞的过程，星系团碰撞威力之猛，使得黑暗物质与正常物质分开，因此发现了暗物质存在的直接证据。

　　现在已经知道了两种暗物质——中微子和黑洞。但是它们对暗物质总量的贡献是非常微小的，暗物质中的绝大部分现在还不清楚。但极为重要的一点是，正是暗物质促成了宇宙结构的形成，如果没有暗物质就不会形成星系、恒星和行星，也就更谈不上今天的人类了。

　　两种努力地底实验和“大强”

　　2009年12月21日，据国外媒体报道，美国科学家最新实验发现0.75公里深的铁矿中存在着暗物质，强有力地证实了暗物质的存在。该实验室位于明尼苏达州地下大约700米的一个矿井中。

　　地球上另一项探寻暗物质的尝试，则寄托于新型的粒子加速器大型强子对撞机身上，这类加速器可以将亚原子粒子加速到接近光速，然后让它们相互碰撞。

　　科学家们希望通过这种难以置信的高速碰撞从而产生奇异粒子，其中包括暗物质粒子。