據國外媒體報道，暗物質約占整個宇宙量的23%，但長期以來，科學家們一直沒有找到暗物質存在的直接證據。一個由多國科學家組成的研究小組日前表示，他們在實驗中首次發現了暗物質粒子湮滅的證據。如果這一成果最終被證實，將會是現代物理學研究上最重大的突破之一。

　　首次找到暗物質粒子湮滅證據

　　在最新一期出版的美國《自然》雜志上，來自美國、中國、德國和俄羅斯等國的科學家聯合公布了他們的這一最新研究成果。美國路易斯安那州立大學教授約翰-衛菲爾表示，天文觀測已經表明，宇宙的組成包括普通物質、暗物質和暗能量，其中普通物質僅占5%左右，而暗物質則占了大約23%。盡管從上世紀30年代開始，天文大尺度觀測實驗多次間接驗證了暗物質的存在，但物理上直接的觀測證據到現在還沒有找到，人類直到現在還沒有弄清楚暗物質的物理本質。在美國“南極長周期氣球項目”(ATIC)中，來自多個國家的科學家經過近10年的觀測和研究，最終發現一些不明來歷的高能電子很可能是暗物質粒子湮滅的證據。

　　約翰-衛菲爾介紹說，在進行暗物質的數據監測時，他們在南極洲上空釋放了一個載有粒子監控設備的探測氣球，并最終得到了令科學家們感到滿意的暗物質粒子數據。美國“南極長周期氣球項目”的最主要目標就是在空間觀測高能宇宙線。科學家們早在1998年就提出可對其探測設備進行一定程度的改進，該探測器將可以同時觀測高能電子和伽馬射線。2000年，重達2噸的探測器在南極洲正式升空并進行觀測，這是世界上首次對高能電子進行高分辨觀測�？茖W家表示，以往學界普遍認為高能電子來源于超新星遺跡，并建立了太陽系高能電子流量模型。但在南極洲的第一次觀測結果表明，高能電子流量在3000億至8000億電子伏特能量區間遠遠超出了模型預計流量。這就意味著宇宙高能電子還有別的“起源”。

　　科學家們表示，高能電子究竟來自何處存在很多種可能，經過分析，他們發現觀測結果與目前暗物質理論模型相吻合，表明這些不明來源的高能粒子將有可能是暗物質粒子湮滅時所產生的。這樣的研究結果讓科學家們感到非常激動，但研究小組組認為還需要對這一結果進行多次觀測驗證。為了進一步證實研究結果，此后的7年間，科學家們不斷改進設備和觀測方法的基礎上，又在南極進行了2次成功觀測。加上此前的觀測，他們共觀測到3000多萬個宇宙線粒子，經過層層篩選，他們最終找到210個高能電子。這些結果均與第一次觀測結果吻合，讓研究人員對自己的觀測結果確信無疑。

　　這些高能電子的能譜流量與目前暗物質理論預言的粒子模型吻合，所得到的低能參數也與歐洲與俄羅斯耗費數億美元研制的、專門用于尋找暗物質粒子湮滅證據的磁譜儀探測器PAMELA所得到的結果完全吻合。這就表明這些不明來源的高能電子將有可能是暗物質粒子湮滅時所產生的。目前高能電子的觀測精度還可以進一步提高，并不排除這些不明來歷的高能電子來自于太陽系附近的特殊天體。即使這樣，這也是人類第一次直接觀測到來自于“特殊天體”的高能電子�？茖W家表示，他們的研究目前才剛剛開始，要想得出最終的結論還有很長的路要走。今后，研究小組將進一步提高觀測設備精度，以期得出更加翔實的數據并找到更為充分的證據。

　　暗物質的奧秘仍有待破解

　　幾十年前，暗物質剛被提出來時僅僅是理論的產物，但是現在我們知道暗物質已經成為了宇宙的重要組成部分。暗物質的總質量是普通物質的6.3倍，在宇宙能量密度中占了1/4，同時更重要的是，暗物質主導了宇宙結構的形成。暗物質的本質現在還是個謎，但是如果假設它是一種弱相互作用亞原子粒子的話，那么由此形成的宇宙大尺度結構與觀測相一致。不過，最近對星系以及亞星系結構的分析顯示，這一假設和觀測結果之間存在著差異，這同時為多種可能的暗物質理論提供了用武之地。通過對小尺度結構密度、分布、演化以及其環境的研究可以區分這些潛在的暗物質模型，為暗物質本性的研究帶來新的曙光。

　　在引入宇宙膨脹理論之后，許多宇宙學家相信宇宙是平直的，而且宇宙總能量密度必定是等于臨界值的(這一臨界值用于區分宇宙是封閉的還是開放的)。與此同時，宇宙學家們也傾向于一個簡單的宇宙，其中能量密度都以物質的形式出現。如果人類不了解的性質，就不能說我們已經了解了宇宙。現在已經知道了兩種暗物質--中微子和黑洞，但是它們對暗物質總量的貢獻是非常微小的，暗物質中的絕大部分現在還不清楚。

　　暗物質無法被人類直接觀測得到，但它卻能干擾星體發出的光波或引力，其存在能被明顯地感受到�？茖W家曾對暗物質的特性提出了多種假設，但直到目前還沒有得到充分的證明。新理論認為，在地球與月球之間存在著大量神秘的暗物質。這一觀點也許可以用來解釋所謂的“飛行異常”奇怪現象。當太空飛行器進入太空之前、尚在地球周圍不斷加速的過程中，所有飛行器都曾有過奇怪的速率變化過程。而根據已知的萬有引力定律，不應該出現這種現象。于是有些科學家認為，這種飛行異常表明現有物理定律以及萬有引力定律存在問題，愛因斯坦的廣義相對論需要修正。當然這只是一種較為激進的看法。