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据悉，科学家曾尝试用力学和光度两种不同的方法测量整个宇宙的质量。令人惊讶的是，两者结果差异巨大。就好像分别用度量准确的杆秤和电子秤称量同一个苹果，结果却出现了数量级差异。换句话说，在现有的理论框架下，如果仅有肉眼可见的物质，是无法维持宇宙运行的。进一步说，如果没有暗物质，星系早已分崩离析，四散奔逃。

中国“千人计划”专家、上海交通大学鸿文讲席教授季向东将暗物质比喻成宇宙中的“幽灵”。他说，迄今的研究和分析表明，暗物质在宇宙中所占的份额远远超过目前人类可以看到的物质。“我们通常所观测到的普通物质只占宇宙质量的５％。”

但这个超出普通人认知的物质真的存在？或者能被探测？

季向东说：“暗物质跟普通物质几乎不相互作用，所以探测它十分困难。”

而在刘江来看来，虽然寻找暗物质注定十分艰难，但不论找不找得到，都将颠覆人类对宇宙的认识，推动人类对物质世界的理解。因为如果找不到，便意味着人类关于引力的理解在很大程度上是有问题的，物理学和天文学理论就必须进行大的修正。

“从这个角度来说，对这片‘乌云’的认识，乃至捕捉，难道不可以幻化出２１世纪物理学的‘雨后彩虹’？”他说。

在黑暗的地底探寻星空的奥妙

在搜寻暗物质的道路上，目前主要有３种方法：一是利用粒子对撞产生暗物质观察其衰变的产生实验，主力设备是欧洲核子中心的大型强子对撞机。二是基于暗物质湮灭产生反物质的原理在太空进行的湮灭实验。三是测量暗物质散射至液体或固体的散射实验。目前中国锦屏地下实验室的两个实验组均属第三类。

存在于宇宙中的暗物质，为何要到地下探测？

刘江来把暗物质比作宇宙中的“雾霾”，地球则是在“雾霾”中行驶的汽车，“雾霾”中的颗粒撞击汽车就会发出“响声”，实验探测器的任务就是把这种“响声”记录下来。

探测实验的主要困难就是宇宙线以及地球上无处不在的放射性，要尽最大可能排除其对实验本底的干扰。用刘江来的话说，就是“去掉‘汽车和周边环境产生的各种声音’”。

暗物质的“声音”有多小？“就好像听众坐在第一排听音乐会，还要听清３０米外一只蚊子的嗡嗡声。”刘江来比喻说。

锦屏地下实验室对“滤声”而言，条件得天独厚。实验室深度为全球同类实验室中最深，上方２．４公里厚的岩石层可拦截大部分穿透力极强的宇宙射线，使其数量降至地面水平的亿分之一。同时地下岩洞构成岩石主要是大理石，不存在多少辐射材料，且远离会导致错误信号的辐射源。

２０１０年，这座实验室投入使用，目前有两个中国科学家牵头的实验组进驻，包括上海交通大学牵头组织的ＰａｎｄａＸ实验和清华大学主导的ＣＤＥＸ实验。