《西游記》中的孫悟空是人們最熟悉的文學形象之一,他的聰明伶俐與超凡能力,贏得了各國讀者特別是孩子們的喜愛?!按篝[天宮”、勇斗天神玉帝的精彩情節,更是讓人難以忘懷;“悟空”號衛星則肩負著人類莊嚴的使命,飛越茫茫宇宙,準備捕獲神秘的暗物質,彰顯著人類探索宇宙的雄心與智慧。悟空者,非只佛徒名號,乃悟透天空者也。
人類是宇宙的一部分,卻渴望了解宇宙的真相。日月星辰,宇宙洪荒,強烈地激發了人類的想象力。中國曾擁有世界上最早的天文觀測記錄,杞人擔心天要塌下來,萬戶總想飛上藍天,是十足的奇思妙想;地中海岸邊的古希臘人,一直在尋求宇宙空間的知識,試圖解釋日月星球在天空中的真實模樣。面對熟悉又陌生、天天見面又遙不可及的天空,古人只能仰天長嘆,極目遠眺而已。悟“空”者,何其難也!
從牛頓萬有引力定律到愛因斯坦廣義相對論,人類的智慧在太陽系內的引力與運動的規律方面得到嚴格驗證,獲得極大的成功,而在星系及更大尺度的宇宙空間,依然存在著未解之謎。日月星辰為何不會墜落?什么力量推動宇宙運動?一代代科學家埋頭苦干,絞盡腦汁,在理論上獲得了重大突破:宇宙中存在一種暗物質以及暗能量,能夠支撐著已經發現的宇宙模型。理論推導已成,然而驗證極其困難。就此人類開始與看不到、摸不著、捉不住的神秘的“暗”,進行一場智慧與毅力的大較量。
美國科學家索爾·珀爾馬特等人通過研究超新星現象,認為暗能量驅動著宇宙越來越快地膨脹,第一次提出了“暗能量”存在的證據,并因此獲得2011年諾貝爾物理學獎。宇宙演化的測量手段很多,如微波背景輻射的各向異性分布、大尺度結構的演化、重子聲學振蕩、微引力透鏡效應等。2013年3月21日,普朗克宇宙探測器團隊發布了宇宙微波背景圖,它相當于一張宇宙“嬰兒照”,記錄了鐫刻在深空中細微的溫度變化。據此推算,宇宙年齡為137.98 ± 0.37億年,由4.9%普通物質、26.8%暗物質、68.3%暗能量組成。大家熟知的黑洞,雖然有點“黑”,卻不是暗物質,只是光出不來而已,發出的射線仍然是常規物質。
如何才能捕捉暗物質,證明暗能量呢?科學家使用了三大招:一是直接觀測,通過與普通物質的直接碰撞加以探測。目前全球已有十余家暗物質直接探測實驗室在日夜不停地運轉。我國四川錦屏山隧道內,建成了世界上最深的實驗室,用來探測暗物質的神秘行蹤。二是對撞機探測,通過高能粒子對撞機制造出暗物質粒子。最重要的科學裝置就是歐洲大型強子對撞器(LHC),它曾發現“上帝粒子”希格斯玻色子。三是間接探測,尋找暗物質粒子衰變或湮滅產生的宇宙線信號。在廣袤的宇宙空間分布著大量的暗物質粒子,粒子與反粒子有機會碰撞,發出伽馬射線、電子、正電子、反質子等高能粒子,捕捉這些碰撞,就可以間接探測暗物質。
“悟空”號衛星就是第三種利器,是目前世界上觀測能段范圍最寬、能量分辨率最優的暗物質粒子探測衛星。它與神話中的孫大圣一樣,從誕生的那天起,就有著非凡的“正能量”。2017年11月30日,“悟空”號再次探測到疑似暗物質,雖然這還有待于進一步證實,但“悟空”的本領讓人刮目相看。
金睛火眼辨真偽,豈怕物質千般暗。人們期待悟空再“鬧”天宮,在不遠的將來,幫助科學家捕獲到朝思暮想、心心念念的暗物質,證實暗物質暗能量的真實存在。到那時,人類對于宇宙的探測與認識,又將獲得一次質的飛躍!