
【反物质】众所周知,世界由物质组成。人类已知的物质是正物质,由原子组成。原子由带正电的质子和带负电的电子以及中性的中子组成。与此相反,反物质由带负电的质子和带正电的电子组成。
【暗物质】是宇宙中看不见的物质,也就是说没有发出可见光或其他电磁波,用天文望远镜观测不到。不过,暗物质同样产生万有引力,对可见物质产生作用。
暗物质是科学家们苦苦寻找的另一个目标。现在人类所看到的天体,要么发光,如太阳;要么反光,如月亮。有迹象表明,宇宙中还有大量人们看不见的物质存在。科学家推算,根据现有的假说和观察,科学家估计暗物质质量占宇宙总质量的90%以上。
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。
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%。”
【由来】
根据大爆炸假说,我们所在的宇宙是在约140亿年前由一个非常小的点爆炸而形成,宇宙产生物质的同时,也产生了反物质。两者数量大体相当,其中“物质”多了一点点。尽管目前物质的存在显而易见,但反物质存在的证据仅有实验室观测到的稍纵即逝的极微量反粒子。科学家认为,反物质无法在地球环境中存在,因为一旦遇到地球上的物质,二者将湮灭,不过反物质在太空中可能存在。
【搜寻方法】
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。