大强子对撞机修复完成 将研究神秘暗物质

大强子对撞机有着极长的电磁旋转轨道，可以利用电磁力,将基本粒子加速到近乎光速，因此撞击出更小的东西与奇特的现象。(图/CERN)

「连线科技志」(Wired)报导，大强子对撞机在找到上帝粒子之后，下一步就要寻找「黑暗物质」，面对宇宙间最大的迷团之一。

欧洲核子研究组织(CERN)的大强子对撞机(LHC)，有「世界最精密机器」之称，它通常在冬季时会年度岁修，然后在春天重新启动，不过今年修复的时间达到17个星期，原因是部分电缆受损，可能是小型鼬科动物(黄鼠狼)咬坏所致。此外也更换了超导磁体，并且在在超级质子同步加速器中安装新的质子发射器，将加速器的性能更为提升。

大强子对撞机的空拍图，它位在瑞士日内瓦近郊，它的圆周长达27公里，是人类构建最巨大的机器，图上的线段与爆炸是意示概念图，轨道深埋地下100公尺，在地面上看不到。(图/CERN)

英国理论物理学家彼得．希格斯(Peter Ware Higgs)在1964，提出所指定各种基本粒子性质的「希格斯玻色子」Higgs boson)概念，因为这种粒子它给予了不同基本粒子的性质，因此被匿称为「上帝粒子」。到了2013年，大强子对撞机终于成功地在对撞中发现了它，使希格斯先生在2014年得到了睽违40年才得到诺贝尔物理学奖。

在完成该项重大研究后，大强子对撞机的新目标将是寻找神秘的「黑暗物质」(dark matter)。所谓黑暗物质是指不发光、也无法通过电磁波的观测研究，在银河系里占了很大部分的特异存在，是宇宙中最大的谜团，但是对于稳定我们银河系的结构，有很重要的作用。

天文学家发现，我们的宇宙中，可以见到的日月星辰、星云、银河系等物体，仅占总体宇宙质量的5%，而具有重力，却完全不发光的黑暗物质占25%，目前天文学家是靠着非常间接的方式推测黑暗物质应该存在，比如它可能具有引力效果，它应该维持了我们银河系的螺旋形状。至于宇宙中最大量，占到70%的是更为难以理解的「黑暗能量」(Dark energy)，它把我们的宇宙像吹泡泡一样愈吹愈大，现在的物理学对黑暗能量完全没有头绪。

理论物理学家目前为黑暗物质提出了几种「候选者」，比如轴子（axion），这个理论是1977年提出的，研究轴子的国际轴子天文台（IAXO）希望借助大强子对撞机的磁体与X射线技术相合作，试图证明轴子的存在，目前轴子研究人员已向欧洲核子研究组织提交了概念设计，以创造相关检测器。

大强子对撞机经常是许多科幻故事的灵感来源，在丹·布朗的《天使与魔鬼》故事中，大强子对撞机制作出了反物质，之后遭窃引发一连串故事；许多阴谋论者认为大强子对撞机终有一天会制造出黑洞把地球给吞噬；知名动画「命运石之门」(Steins;Gate)当中，把欧洲核子研究组织形容成潜藏重大阴谋的黑暗组织，大强子对撞机是设计时光机的仪器。