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最近，《人民日报》发了一篇文章《中科大发布新成果！》 。 实际上，这是我的同事和朋友彭新华教授的团队与德国科学家合作的成果，她几个月之前就跟我说了这件事 。 2021年11月18日，论文终于在《自然·物理学》正式上线了，所以媒体开始宣传了 。

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这论文的标题是《用基于自旋的放大器搜寻类轴子暗物质》（Search for axion-like dark matter with spin-based amplifiers） 。

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呃，这说的是啥？普通人恐怕看明白其中的一个关键词都困难 。 人民日报的编辑想必也是如此，既然完全看不明白，干脆放弃治疗了，标题仅仅写一个《中科大发布新成果！》，结尾叹号，至于成果是啥就完全不提了 。 从这个标题，就能看出他们既自豪、又懵懂、又弃疗的心情 。

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下面我来解释一下 。 首先，这个成果是搜寻暗物质 。 所谓暗物质，就是看不见的物质 。 看不见为什么要相信它存在？因为看不见的意思是它不参与电磁相互作用，但我们已经知道它参与引力相互作用 。 日常生活中感觉不到，但在宇宙尺度上经常会发现实际的引力作用比可见物质表现出来的强得多 。 例如星系的旋转，天文学家早就发现星系似乎旋转得太快了，如果星系中只有可见物质，那么它们应该早就解体了 。 对此最方便的解释，就是存在暗物质，它们把星系维系在一起 。

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根据这些观测结果，现在一般认为可见物质只占整个宇宙的不到5%，而暗物质占了27%左右 。 那还剩60%多是什么？那是比暗物质更加奇妙的暗能量，是一种让宇宙加速膨胀的力量 。 所以人民日报的报道中说：“在宇宙物质质量组成中暗物质约占85%，然而迄今为止还没有找到暗物质存在的直接证据 。 ”这指的是在可见物质的5%加上暗物质的27%中，暗物质约占85%，不包括暗能量 。

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然后，暗物质究竟是什么？现在还不知道，这是整个物理学最重要的未解之谜之一 。 对它有很多种猜想，例如“弱相互作用大质量粒子”（weakly interacting massive particles，简称WIMP，这个简称是“懦夫”的意思） 。 另一种吸引了很多关注的猜想是“轴子”（axion），以及多种类似轴子的粒子，它们都是轻的赝标量粒子 。 此文搜索的，就是这些类轴子的暗物质 。

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为了寻找暗物质，各国纷纷布局了一系列国家级甚至世界级的实验探测计划（http:https://news.ustc.edu.cn/info/1055/77600.htm），如丁肇中领衔的阿尔法磁谱仪AMS、美国华盛顿大学主导的轴子暗物质实验ADMX、中国科学院紫金山天文台主导的“悟空”卫星DAMPE、中国锦屏地下实验室的PandaX和CDEX以及欧洲核子中心的太阳轴子望远镜CAST等 。 但到目前为止，还没有找到暗物质存在的确切证据 。

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