研究暗物质有什么用

刘浩

当人们已经习惯使用暗物质和暗能量这些类似于宇宙“幽灵”的名词来描述宇宙的时候，却仍无法寻找到这些无处不在的黑暗“幽灵”。

我们花费了这么大的精力寻觅暗物质，而且很多的尝试都是基于并没有很大把握的猜测，这么做到底值不值？还有，探测到了暗物质能有什么用？如果探测不到，岂不成了耗费巨大的无用功？

我们先来聊一聊“探测到了暗物质能有什么用”这个问题。实事求是地讲，很可能没什么用：你吃不上一顿暗物质做的大餐，暗物质做的衣服都不能穿，用暗物质建造的大楼可能也并不能遮风挡雨……因为暗物质的相互作用很弱，它在我们的生活中起不了任何作用。这是基于我们对暗物质仅有的一点点认识所能得出的结论。当然，也许我们的想象力是匮乏的，因为我们对暗物质确实所知甚少。

然而，从科学的角度来说，探测到暗物质粒子并弄清楚它的属性，必将带来基础物理学的革命性突破，极大地拓展和深化我们对物质组成及其相互作用的认识。这种科学的拓展对人类社会有什么具体影响目前尚无法预期，但我们可以从历次科学技术革命对世界产生过的深远影响去评判。万有引力定律不仅帮助我们理解了苹果为什么会下坠，还帮助我们将卫星送上了天；热力学的发展让我们在炎热的夏天用上了凉爽的空调；电磁理论让我们可以收听广播、收看电视，还可以和远方的亲人进行视频通话；核物理理论是一把双刃剑，既可以高效地产生能源，也诞生了让人不寒而栗的大规模杀伤性武器。如此种种，不胜枚举。

目前直接看得见的用处是，在探测暗物质的过程中，我们附带发展出了一系列高、精、尖的技术。暗物质探测是极具挑战性的事情，因此也对实验设备设施要求非常高，为了尽可能地提高灵敏度，科学家们竭尽所能制造出最精密、最灵敏的仪器。这些高端技术将很可能对我们工业水平的提升带来好处。例如半导体材料的提纯技术，暗物质探测实验所要求的半导体材料纯度远远高于目前的工业水平，因此研发相关技术对半导体产业非常重要。

那么，探测不到暗物质怎么办？如果我们一直探测不到暗物质，那就存在两种可能性：一是探测器灵敏度不够，或者是我们找错了地方，或者是暗物质根本没有我們期望的弱相互作用；二是有可能暗物质并不存在，我们理解引力的方式需要改变。无论哪种情况，都是在增长我们的认识。科学史上失败的尝试并不罕见，甚至可以说是很常见，而这种失败也并非毫无价值。暗物质探测的终点在哪里，我们无从得知。

对于探测暗物质究竟值不值得的问题，相信你的心中已有了答案。