悟空发现反常信号，真的破天荒撞上了暗物质？

Jacqueline季

美国大西洋时间2017年11月29日PM1:10，即北京时间11月30日AM1:10，国际权威学术期刊Science《科学》杂志官网，最新推出一条报道：中国暗物质粒子空间探测器发现反常电子信号，疑似跟暗物质有关。
China’s dark matter space probe detects tantalizing signal
另一家国际权威学术期刊Nature《自然》杂志官网，也在今天（11月30日）发表学术文章，具体公布发现结果。
Direct detection of a break in the teraelectronvolt cosmic-ray spectrum of electrons and positrons

这一看似平淡的科学新闻，到底意味着什么？

还是借用学术同行的评价，似乎更准确更客观，美国普林斯顿大学天体物理学家大卫·斯佩格尔（David Spergel）认为：

「中国暗物质粒子空间探测器发现的反常电子信号，只是疑似跟暗物质有关，还不能说明这就是暗物质存在的确凿证据。
更重要的是，中国是第一个提供有关暗物质观测数据的，中国将成为空间科学的一支力量。
中国正在为天体物理学、空间科学做出重大贡献。」

当然，中科院院长白春礼的评价更高更乐观——

这一最新发现，是引领性原创成果的重大突破。如果后续研究证实，这一发现与暗物质相关，这将是一项具有划时代意义的科学成果。即便与暗物质无关，也可能带来对现有科学理论的突破。

为什么评价如此之高？什么样的发现能够掀起如此大浪？

先简单说说暗物质（Dark matter），就是相对于我们常说的普通物质（可见物质、可观测物质）来说的，暗物质无法被人类直接看见或者观测到。
我们知道，可见物质之所以可见，就在于微观尺度下，电子与光子发生相互作用，从而被我们肉眼看到，或者被各种观测仪器捕捉到。
但暗物质恰恰相反，它根本不跟光波发生作用，对各种光作用都无动于衷，所以才导致人类既看不见，又测不到它。

既然看不见、测不到，为啥科学家还能知道它存在呢？

最有力的证据就是「星系自转问题」和「引力透镜效应」。
艺术家构想的存在于银河系外盘的巨大暗物质。
如果你用传统方法——通过测量星系亮度的方法估计星系质量，就会发现星系里所有物质的引力，只相当于所有恒星束缚在一起所需引力的1/10。
类似地，更大尺度上的星系团、巨洞，宇宙当中物质的引力，同样也只有所需引力的1/10。

这就奇怪了，宇宙剩下9/10的引力是从哪儿来的？

科学家把这种神秘的巨大存在，称之为暗物质（透明物质/不可见物质）。
2011年天文学家发现离我们45亿光年以外的MACS1206星系团，周围存在大量的暗物质，具有超强的引力，整个空间都出现了变形现象。
又因为暗物质具有引力效应，同样遵守广义相对论推导的时空弯曲效应。
也就是说，暗物质团能够造成时空弯曲，让光线经过这部分时空时，会发生偏转，就像光线在棱镜中出现偏折现象一样。这就是爱因斯坦早有预言、并在天文学界反复观测证实了的「引力透镜效应」。

那么，最最重要的问题，暗物质到底什么？

说实话，不但我不知道，就算是最权威最前沿的物理学家也不是很清楚。目前比较主流的假设有两种：
①大质量致密晕天体
简称MACHO，简单来说就是黑洞、褐矮星/黑矮星、别的不发光的天体，很多天体物理学家更倾向于用这种【大质量致密晕天体】来解释暗物质的存在。
②大质量弱相互作用重粒子
简称WIMP，有人直接称之为【暗物质粒子】，这种粒子是大爆炸后残留的，类似于中微子，但质量却是质子的100倍。很多粒子物理学家更倾向于这个假设，用暗物质粒子来解释什么是暗物质。
尤其超弦理论学家认为，标准模型中的每个粒子都有一个体积更大的伙伴。其中，中微子所对应的更大伙伴，是最有可能组成暗物质的粒子。
总之，猜想的同时，科学家们一直都在想尽一切办法，寻找传说中的暗物质。

欧洲人利用全球最昂贵的超级台球——欧洲大型强子对撞机，不停轰击不停找；美国人利用费米伽玛射线太空望远镜、低温暗物质搜寻计划苦苦探寻；中国利用一个名叫【悟空】的暗物质粒子探测器（DAMPE），透过探测高能宇宙射线，寻找暗物质粒子湮灭的间接证据。

【悟空】暗物质探测器，由中科院微小卫星创新研究院花费1亿美元研制。
这就是说，悟空科学团队试图在寻找和证明第二种猜想——暗物质粒子的存在。
自从2015年底发射升空以来，已经探测了35亿多个高能宇宙射线，从中搜寻出100多个异常电子信号。
这种神秘信号——就是《科学》《自然》等全球顶级学术期刊，最新公布的科学发现结果。
绕了一大圈，终于知道了悟空这次发现——潜在的重大意义了吧。

问题来了，就算真的碰上了暗物质，又有神马意义呢？

这就像牛顿提出万有引力时、爱因斯坦提出相对论时、达尔文提出自然选择时、胡克发现细胞时、沃森+克里克发现DNA时、图灵设计出图灵机时……如果那时候追问他们到底有啥用？？？很可能他们也是一脸无奈。
科学的意义在于追求本身，科学技术的应用才是无法估量。
更何况，探寻暗物质就是在探寻宇宙的最大秘密之一。


如今就连宇宙间4%的普通物质与规律，人类都没咋搞清楚，面对23%暗物质和73%暗能量的未知宇宙，说得狠点，人类对整个宇宙几乎还是一无所知。
神奇的宇宙、神秘的暗物质——就在眼前，谁都无法阻挡人类最聪明大脑去探索去发现！因为背后拥有无限可能。

作者：一点资讯