导语：宇宙中分布着约68%的暗能量和27%暗物质，而我们看得见、摸得着的普通物质仅占5%，就如同深沉夜幕中几颗闪光的星星。为捕捉暗物质粒子湮灭或衰变后留下的痕迹，为寻找宇宙起源，科学家们一直都在尽力寻找这些夜空中最“暗”的星”。在SELF x 墨子沙龙的舞台上，暗物质粒子探测卫星首席科学家常进为我们讲述，探究暗物质粒子的科学历程。
常进 暗物质粒子探测卫星首席科学家 中科院紫金山天文台副台长
以下内容为常进演讲实录：
我叫常进，目前是暗物质粒子探测卫星的首席科学家。我向大家介绍一下空间探测暗物质粒子的一些情况。
从太阳系的边缘看地球，地球就像一颗太阳里的浮尘。银河系里大概包含了一千亿个这样的太阳，当我们从银河系里看太阳的时候，它根本连浮尘都算不上，是一个点。
银河系是一个棒旋星系，包括一根棒，两个大的旋臂，两个大的旋臂又分了好多小的旋臂。银河系里的太阳与银河系中心的距离大概是2.5万光年。在北京兴隆山上，有个LAMOST望远镜，它是我国目前最大的光学望远镜，通过测量大量的恒星光谱，得出太阳的速度是每秒240公里。太阳绕银河系中间转，转一圈需要2.3亿年，所以你这辈子都不可能绕银河系转一圈了。
我们知道，人造卫星绕地球转，离地球越近的时候速度越快，离地球越远的时候速度要慢下来。如果卫星在离地球很远的地方仍然保持高速，它肯定会跑出地球，飞进太阳系。
但是有一个很有趣的现象，银河系里的发光物质或者气体的分布，大概是10万光年这样的尺度。根据太阳和银河系中间发光物质的分布，科学家可以准确地把太阳绕银河系的速度计算出来，大概是每秒160公里。
但刚才我们提到，LAMOST观测到的太阳实际绕行速度不是160而是240公里，为什么太阳的速度这么快，却没有飞出去银河系呢？是因为太阳和银河系中间存在着大量我们还没看得见、看不见的物质，可能是暗物质。
我们测量银河系外围的星云也就是气体绕银河系转的速度，发现它的速度也在200公里左右。根据这些尺度、速度、距离，我们大概推断出银河系里的物质分布大概是发光物质分布的10倍，还有90%的东西是不发光的。
这是一个微波背景图像，也就是宇宙大爆炸38万光年以后，宇宙辐射冷却下来的一个图像。现在宇宙学进入精确宇宙学时代，测温度我们精确到零点几个毫K，也就是10^-6开尔文的变化。
图片里可以看到，有的地方红一点，有地方蓝一点，看上去相差很大，实际上是图片把它放大了，温度变化其实只有千分之一左右。这千分之一的变化，就表示了整个宇宙中的物质分布情况，有的地方分布得多，有的地方分布得少。
根据这张图，再结合刚才的旋转曲线、X射线观测、引力透镜的观测情况，总之有大量的天文观测，现在的最新结果表示，宇宙中我们只弄清了5%，还有95%是看不见的暗物质和暗能量。其中暗物质大概占26%点几，接近70%的是暗能量。
我今天重点讲暗物质。刚才讲了那么多天文观测结果，表明暗物质在宇宙中是肯定存在，但是暗物质的物理性质是什么呢？
人类到目前为止已经弄清楚，物质是由61种基本粒子组成的。前几年“上帝粒子”被发现了，但是这61种基本粒子和暗物质粒子的物理性质都不吻合，那么暗物质粒子必须具备什么性质呢？
长寿命、质量大，不参与强相互作用和电磁相互作用，只有引力相互作用，可能有弱相互作用，现在还未被证实。这就是暗物质粒子探测这么热门的原因，也就是说，如果我们在暗物质方面取得一些突破，肯定在标准的物理学上也会取得突破。
61种基本粒子最难测出来的是希格斯粒子——上帝粒子。为什么它这么难探测？是因为不知道它的质量多大。
这里我讲一个故事。我有个朋友他现在已经退休了，希格斯粒子——上帝粒子上个世纪60年代提出来的时候，他当时正好是念高能物理的研究生，他的主要研究方向就是寻找希格斯粒子。