2014年,鲁帕克·马哈帕特拉教授跟同事们在SuperCDMS实验里做了个重大突破,给里面加了电压辅助的量热电离检测技术,这样就能研究那种低质量的WIMPs了。过去25年,他一直跟着SuperCDMS搞研究,算是在这方面攒了不少经验。到了2022年,马哈帕特拉又写了篇文章讨论怎么找WIMP,文章里提到直接、间接和碰撞器搜索这几种方法,强调得靠不同手段配合才行。他觉得“没有哪个实验能给全答案”,还得靠“协同效应”拼出完整的画面。 马哈帕特拉所在的德克萨斯农工大学正在造一种特别灵敏的探测器,打算把半导体晶体打磨得跟人体头发差不多细,做到人体头发厚度1/100的平整度。他团队正在研发这种设备,是为了“放大以前被噪声盖住的信号”。科学家们知道普通物质只占宇宙的5%,暗能量占68%,暗物质大概是27%,剩下的绝大部分都是看不见摸不着的。大家之所以叫它们暗物质和暗能量,就是因为还不知道它们到底是啥。 科学家们怀疑这些东西可能是些弱相互作用大质量粒子,简称WIMP。这东西除了引力基本啥都不搭理,很难探测到。德州农工大学还是参与全球TESSERACT实验的少数学校之一。科学家们用这种冷到几乎绝对零度的探测器去捉WIMP跟普通物质碰一碰的事。马哈帕特拉在实验室里正忙着做这种事,“挑战在于暗物质相互作用特别微弱”,一年甚至十年才可能发生一次这样的事件。 大家都想找到这些WIMP来解释宇宙中缺失的质量问题。如果真找到了暗物质,那“我们将开启物理学的新篇章”。现在这代探测器可在飓风中去听那种微弱的“耳语”,“纪录粒子与普通物质极少相互作用的相互作用”。马哈帕特拉说安装在稀释冰箱里的研发探测器能帮我们搞清楚这个物理学最深奥的问题之一。虽然它们负责把宇宙结构连在一起的角色由暗物质负责拉开结构的角色由暗能量负责。