劉浩
當人們已經(jīng)習慣使用暗物質(zhì)和暗能量這些類似于宇宙“幽靈”的名詞來描述宇宙的時候,卻仍無法尋找到這些無處不在的黑暗“幽靈”。
我們花費了這么大的精力尋覓暗物質(zhì),而且很多的嘗試都是基于并沒有很大把握的猜測,這么做到底值不值?還有,探測到了暗物質(zhì)能有什么用?如果探測不到,豈不成了耗費巨大的無用功?
我們先來聊一聊“探測到了暗物質(zhì)能有什么用”這個問題。實事求是地講,很可能沒什么用:你吃不上一頓暗物質(zhì)做的大餐,暗物質(zhì)做的衣服都不能穿,用暗物質(zhì)建造的大樓可能也并不能遮風擋雨……因為暗物質(zhì)的相互作用很弱,它在我們的生活中起不了任何作用。這是基于我們對暗物質(zhì)僅有的一點點認識所能得出的結(jié)論。當然,也許我們的想象力是匱乏的,因為我們對暗物質(zhì)確實所知甚少。
然而,從科學的角度來說,探測到暗物質(zhì)粒子并弄清楚它的屬性,必將帶來基礎(chǔ)物理學的革命性突破,極大地拓展和深化我們對物質(zhì)組成及其相互作用的認識。這種科學的拓展對人類社會有什么具體影響目前尚無法預期,但我們可以從歷次科學技術(shù)革命對世界產(chǎn)生過的深遠影響去評判。萬有引力定律不僅幫助我們理解了蘋果為什么會下墜,還幫助我們將衛(wèi)星送上了天;熱力學的發(fā)展讓我們在炎熱的夏天用上了涼爽的空調(diào);電磁理論讓我們可以收聽廣播、收看電視,還可以和遠方的親人進行視頻通話;核物理理論是一把雙刃劍,既可以高效地產(chǎn)生能源,也誕生了讓人不寒而栗的大規(guī)模殺傷性武器。如此種種,不勝枚舉。
目前直接看得見的用處是,在探測暗物質(zhì)的過程中,我們附帶發(fā)展出了一系列高、精、尖的技術(shù)。暗物質(zhì)探測是極具挑戰(zhàn)性的事情,因此也對實驗設(shè)備設(shè)施要求非常高,為了盡可能地提高靈敏度,科學家們竭盡所能制造出最精密、最靈敏的儀器。這些高端技術(shù)將很可能對我們工業(yè)水平的提升帶來好處。例如半導體材料的提純技術(shù),暗物質(zhì)探測實驗所要求的半導體材料純度遠遠高于目前的工業(yè)水平,因此研發(fā)相關(guān)技術(shù)對半導體產(chǎn)業(yè)非常重要。
那么,探測不到暗物質(zhì)怎么辦?如果我們一直探測不到暗物質(zhì),那就存在兩種可能性:一是探測器靈敏度不夠,或者是我們找錯了地方,或者是暗物質(zhì)根本沒有我們期望的弱相互作用;二是有可能暗物質(zhì)并不存在,我們理解引力的方式需要改變。無論哪種情況,都是在增長我們的認識??茖W史上失敗的嘗試并不罕見,甚至可以說是很常見,而這種失敗也并非毫無價值。暗物質(zhì)探測的終點在哪里,我們無從得知。
對于探測暗物質(zhì)究竟值不值得的問題,相信你的心中已有了答案。