“暗物質(zhì)和暗能量，被喻為現(xiàn)代物理學(xué)的兩朵烏云?！敝锌圃豪碚撐锢硭L(zhǎng)吳岳良院士3月19日在國(guó)家973項(xiàng)目“暗物質(zhì)暗能量的理論研究和實(shí)驗(yàn)預(yù)研”啟動(dòng)會(huì)上表示，從現(xiàn)在開(kāi)始的10至20年將是我國(guó)暗物質(zhì)探測(cè)最重要和關(guān)鍵的時(shí)期。
近年來(lái)的觀測(cè)表明，通常能觀測(cè)到的恒星等發(fā)光物質(zhì)僅占宇宙的0.4%；星系際氣體、中微子和超重黑洞這些不可見(jiàn)的普通物質(zhì)占3.7%；而宇宙中23%是不發(fā)光的暗物質(zhì)，73%是具有負(fù)壓強(qiáng)的暗能量。
“主要暗物質(zhì)粒子不可能是普通物質(zhì)粒子?！敝锌圃鹤辖鹕教煳呐_(tái)研究員陸埮院士這么形容暗物質(zhì)，不發(fā)光，卻有引力，其粒子壽命長(zhǎng)、主要是冷的(質(zhì)量大)、作用弱。
“揭開(kāi)暗物質(zhì)、暗能量之謎，將是人類認(rèn)識(shí)宇宙的又一次重大飛躍，可能導(dǎo)致一場(chǎng)新的物理學(xué)革命。為不錯(cuò)過(guò)暗物質(zhì)探測(cè)的關(guān)鍵期，需投資建設(shè)幾項(xiàng)關(guān)鍵性的探測(cè)暗物質(zhì)、暗能量的重大實(shí)驗(yàn)裝置，包括地下和太空的粒子探測(cè)器和在南極建立大口徑天文望遠(yuǎn)鏡，以取得第一手實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，在國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)中處于主導(dǎo)地位?！眳窃懒颊f(shuō)，暗物質(zhì)研究的發(fā)展趨勢(shì)必將從天文觀測(cè)轉(zhuǎn)向?qū)Π滴镔|(zhì)粒子性質(zhì)的實(shí)驗(yàn)探測(cè)，而我國(guó)已具備開(kāi)展這方面理論研究和實(shí)驗(yàn)探測(cè)的基礎(chǔ)，以及天時(shí)、地利、人和的條件。
973項(xiàng)目子課題“暗物質(zhì)理論與新物理唯象”負(fù)責(zé)人、中科院理論物理研究所研究員周宇峰說(shuō)，目前，暗物質(zhì)實(shí)驗(yàn)探測(cè)手段包括地下直接探測(cè)、衛(wèi)星空間、高空氣球、地面和對(duì)撞機(jī)探測(cè)。目前，地下直接探測(cè)實(shí)驗(yàn)顯示有輕的暗物質(zhì)可能跡象，但有待確認(rèn)。
清華大學(xué)副校長(zhǎng)程建平說(shuō)，清華大學(xué)等和二灘公司合作，在四川錦屏建設(shè)完成了目前世界上最深的地下實(shí)驗(yàn)室，將在今年開(kāi)展自主暗物質(zhì)探測(cè)實(shí)驗(yàn)研究。
“南極冰穹A有可能是世界上條件最好的地面觀測(cè)站址之一，用于探測(cè)暗能量暗物質(zhì)，具備得天獨(dú)厚的一些條件，如最佳大氣透明度、最低的溫度、最小的風(fēng)速、最低降水量，適于紅外觀測(cè)，還有最長(zhǎng)的連續(xù)觀測(cè)時(shí)間，地質(zhì)穩(wěn)定，便于自適應(yīng)光學(xué)修正?！眳窃懒颊f(shuō)，這為我國(guó)天文學(xué)家建立南極冰穹A天文觀測(cè)站，開(kāi)展地面觀測(cè)暗能量和暗物質(zhì)提供了條件。
“此外，我國(guó)現(xiàn)有的衛(wèi)星平臺(tái)能滿足暗物質(zhì)空間探測(cè)要求。1.2噸的衛(wèi)星平臺(tái)也是現(xiàn)成的。上海微小衛(wèi)星工程中心提出了暗物質(zhì)粒子探測(cè)器與衛(wèi)星平臺(tái)一體化設(shè)計(jì)和面向載荷需求的高可靠衛(wèi)星系統(tǒng)設(shè)計(jì)。所給出初步的軌道設(shè)計(jì)和衛(wèi)星構(gòu)形、姿態(tài)控制、電源、星務(wù)管理、高速數(shù)傳、測(cè)控等方案，完全能夠滿足科學(xué)探測(cè)任務(wù)的需要?！眳窃懒颊f(shuō)。
據(jù)悉，973項(xiàng)目“暗物質(zhì)暗能量的理論研究和實(shí)驗(yàn)預(yù)研”共設(shè)5個(gè)子課題，暗物質(zhì)的理論研究及相關(guān)新物理唯象、暗物質(zhì)的空間探測(cè)實(shí)驗(yàn)研究、暗物質(zhì)的地下探測(cè)前沿技術(shù)預(yù)研、暗物質(zhì)噸級(jí)液氙探測(cè)器的預(yù)研、暗能量的理論研究和地面探測(cè)方案研究。最終將建立超越粒子物理標(biāo)準(zhǔn)模型包含暗物質(zhì)的更基本理論，給實(shí)驗(yàn)測(cè)量提供理論依據(jù)，并接受實(shí)驗(yàn)的檢驗(yàn)。(李禾)
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