迄今最大最灵敏的暗物质实验揭开帷幕

位于地下的高灵敏度XENON1T暗物质实验设备。

据英国《自然》杂志网站报道，迄今为止最大、最灵敏的暗物质实验装置氙1T 11日在意大利格兰萨索地下实验室亮相。《自然》杂志评论说，XENON1T将改变历史，或者结束超对称性中对暗物质的描述。

现在已经知道，没有暗物质和暗能量，宇宙就不能保持星系当前的旋转和膨胀速度。然而，标准模型没有描述这两种粒子的候选粒子。因此，科学家认为标准模型需要扩展，许多新的物理模型应运而生，其中超对称理论受到青睐。它相信迄今为止发现的每一个粒子都有一个通常更重的伴粒子，有些是大质量弱相互作用粒子(WIMP)，它们仍处于理论阶段，但却是暗物质最有希望的候选者。应该在大爆炸中产生的软质量粒子的数量与宇宙学估计的暗物质密度完全一致。

但是寻找暗物质非常困难。目前有两种方法可以找到暗物质:将仪器送入太空或放入地下。后者是暗物质探测实验的理想场所，因为地下深处可以很大程度上不受宇宙射线的影响。参与氙联合实验的125名科学家使用3.5吨液态氙作为工具来“搜索”暗物质并监控其反应。液态氙是一种冷物质，重量是水的三倍。该实验在美国桑福德地下研究中心的大型地下氙探测器(LUX)中使用了远超过370公斤的氙，这是世界上最先进的暗物质探测实验。2013年，LUX实验排除了大质量弱相互作用粒子作为暗物质候选粒子的可能性，这意味着他们对暗物质的搜索没有成功。

XENON1T预计将于2016年3月底开始收集数据。如果在这个实验中能发现暗物质，它无疑将被写进历史。相反，它将终结暗物质的热门候选，也是标准模型的延伸。目前，欧洲核中心地下的大型强子对撞机(LHC)也在寻找大质量的弱相互作用粒子，以便找到超对称粒子的线索，而“预防”理论已经死亡。