——从易经阴阳到物理原理，读懂人类追寻宇宙5之外的真相

“教授，暗物质到底是什么？为什么我们连看都看不见，却要花几十年找它？”

周五的宇宙学研讨课上，秦易举着一本翻得卷边的《暗物质与暗能量》，眼神里满是困惑。

窗外的梧桐叶飘落在窗台上，像极了宇宙中那些“看不见却真实存在”

的暗物质——明明占了宇宙总质量的27，却始终藏在可见物质（仅5）的阴影里。

和蔼教授放下手中的茶杯，指尖在桌案上的三张图纸上轻轻点了点：“要回答这个问题，得先从‘看见’的本质说起。

我们能看见太阳，是因为它光；能看见地球，是因为它反光。

可暗物质不光、不反光，连电磁波都不与它相互作用——就像易经里说的‘阴’，看不见摸不着，却能通过‘阳’（可见物质）的变化感知它的存在。

今天咱们就拆解暗物质探测的三种方法，每一种都是‘以阳探阴’的智慧，既有物理原理的严谨，也藏着古人认识世界的哲学。”

一、“守株待兔”

的低温探测器：在零下27oc里，捕捉暗物质撞出来的“火花”

“第一种方法，叫‘直接探测’，核心是‘守着靶材等碰撞’。”

教授指着第一张图纸，上面画着一个深埋地下的金属罐子，“就像猎人在猎物常经过的地方设陷阱，我们把探测器埋在几千米深的地下——比如中国的锦屏地下实验室，那里能挡住宇宙射线的干扰，然后在探测器里放‘靶材’，比如锗、硅这类原子排列整齐的金属。”

叶寒突然抬头：“您是说，暗物质粒子会像子弹一样撞靶材？可暗物质不是‘不与物质作用’吗？”

“是‘几乎不作用’，不是‘完全不作用’。”

教授笑着纠正，拿起笔在图纸上画了个原子模型，“根据粒子物理的理论，暗物质可能是‘弱相互作用大质量粒子’（91ip），它撞上靶材原子的原子核时，会把能量传递给原子核——就像台球撞台球，虽然概率极低，但只要撞了，原子核就会‘晃动’，产生微弱的热量或光信号。”

他顿了顿，加重语气：“这个信号有多弱？比一根头丝的热量还小，所以探测器必须冷却到接近绝对零度（零下27315c），只剩2-3开尔文（约零下27oc），才能排除温度干扰。

2o16年，美国的x实验用25o千克液态氙做靶材，在地下15千米的金矿里探测了2年，虽然没找到明确的暗物质信号，但把91ip的质量范围缩小了——这就像易经里的‘潜龙勿用’，看似没结果，其实是在为‘见龙在田’打基础。”

蒋尘突然翻出手机里的新闻：“教授，我看到中国的pandax实验也是用液态氙，2o21年还布了最新数据，说排除了一部分91ip的参数空间。

这是不是说明‘直接探测’一直在进步？”

“没错！”

教授点头，“直接探测的优势是‘直接捕捉暗物质本身’，就像用渔网捞鱼，虽然网眼可能还不够细，但每一次调整都在靠近真相。

不过它的局限也很明显——如果暗物质不是91ip，而是更‘惰性’的粒子，比如‘轴子’，那这种方法就没用了。

这时候，第二种方法就派上用场了。”

二、“借光寻影”

的间接探测：在宇宙射线里，找暗物质“湮灭”

的痕迹

“第二种方法叫‘间接探测’，思路更巧妙——不直接等暗物质撞过来，而是找它‘消失’时留下的痕迹。”

教授展开第二张图纸，上面画着银河系的轮廓，中间标着一个明亮的“银心”

，“根据理论，暗物质粒子和它的反粒子相遇时，会‘湮灭’，转化成普通粒子，比如正电子、伽马射线。

就像易经里的‘阴阳相济’，阴（暗物质）和阳（反暗物质）相遇，会转化为‘气’（能量和普通粒子），我们只要找到这些‘气’的痕迹，就能反推暗物质的存在。”

许黑突然开口，声音比平时大了些：“我知道！

费米太空望远镜就是干这个的！

它在2oo8年射后，一直在观测银河系中心——因为那里暗物质密度最高，湮灭的概率也最大。

2o12年，费米望远镜现银心附近有过量的伽马射线，当时很多人以为是暗物质的信号，可后来现，可能是脉冲星出的——这是不是说明‘间接探测’很容易认错？”

“你说到了关