北京时间4月9日晚间，美国能源部费米国家实验室和华盛顿大学发表在《物理评论快报》上的一篇论文宣布，其联合运作的轴子暗物质实验（ADME）在国际上首次达到了探测暗物质理论预测模型轴子（axion）的精度要求。

《物理评论快报》是物理领域的国际顶级期刊。2016年引力波成功探测的成果，正是发表在该期刊上。

这意味着人类为捕捉暗物质粒子开辟了新的战场。目前，这个位于西雅图的实验装置公布了首批探测结果，为轴子可能隐藏的区间做出了更精确的限定。在未来几年，科学家们将启动大规模的搜寻。

“这个结果标志着我们真正启动对了对轴子的猎捕”，实验运行主管Andrew Sonnenschein表示，“如果暗物质轴子在我们搜寻的频率区间内，那找到它只是时间问题。”

实验首席科学家Leslie Rosenberg也充满信心：“技术足够了。我们不再需要奇迹了，我们只需要时间。”

看不见但感受得到的暗物质

尽管暗物质粒子参与电磁相互作用，无法被“看”到，但它们的存在切切实实地影响到了可见物质的运动，从星系到宇宙学尺度上的观测均可验证。

比如，我们所在的太阳系围绕银河系中心旋转的实际速度，明显快于基于牛顿引力定律的计算结果。这意味着，银河系中存在大量不可见的神秘物质提供了额外的引力。若非如此，太阳系早该被“甩”出去才是。

从1980年代开始，暗物质开始为主流学界所承认。暗物质粒子能产生引力，不参与电磁相互作用，这是人类对这种神秘物质的全部认知。针对更进一步的细节，科学家们提出了不同的理论预测模型，其中弱相互作用大质量粒子（WIMP）和轴子（axion）是最为主流的两种。

WIMP假设暗物质粒子参与引力和弱核力，质量相对较大。根据计算预测，每分每秒都有无数暗物质粒子穿透地球，因此，文章开头所说的几个地下WIMPs探测实验，即欧洲XENON实验、美国LUX实验和上海交通大学PandaX实验，均采用了守株待兔的策略进行直接探测。一旦WIMPs与数吨液氙原子中的一个发生了碰撞，其冲能就会转化为光电信号，被探测器中灵敏的光电管记录下来。实验室设立在千米深的地下，是为了更好地屏蔽外界的噪音。

轴子则是在斯坦福大学物理学家Helen Quinn和Roberto Peccei的工作基础上衍生出来的假设。现任上海交通大学李政道研究所所长、2004年诺奖得主Frank Wilczek在1980年代以一种洗涤剂的名字axion命名了这种暗物质粒子的候选人，因为它可能“洗涤”人类对时间可逆性的认知。

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