【影片分享】對暗物質的瘋狂搜尋

林彥興

暗物質的真身究竟是什麼？
數十年來，物理學家提出了數十種不同的模型，嘗試解釋暗物質的本質。最受青睞的模型之一，名為「大質量弱相互作用粒子」，簡稱 WIMPs。

WIMPS 的核心觀點相當直覺：如果有種尚未發現的粒子，它幾乎不以除了重力以外的方式，跟其他已知的標準模型粒子交互作用，那它就會是一個看不到、但是能夠提供重力的物質，可以滿足我們對暗物質的需求。

有了候選者，下一步當然就要問：我們能夠找到它們嗎？
物理學家尋找 WIMPs 的方式主要有三種：
1. 加速器實驗：用高能的粒子對撞把 WIMPS 粒子製造出來。
2. 間接探測：由天文觀測尋找 WIMPS 的影響或副產品。
3. 直接探測：在地球上的實驗中尋找 WIMPS 與普通物質反應留下的痕跡。
嗯？剛剛不是才說 WIMPs 幾乎不跟其他粒子反應嗎？是幾乎不反應，但機率並不是零。所以物理學家的應對之道簡單粗暴：那我就準備一大堆的實驗物質（通常是一些惰性氣體或是晶體之類的），然後把一堆探測器架在旁邊。如果有 WIMPs 正好與實驗物質反應發光，就能被探測器們偵測到。就跟買樂透一樣，買一張中獎率很低，那就買一堆來提高中獎機率。

影片中，Veritasium 帶我們深入澳洲墨爾本西北方 240 公里處的一座礦坑中。在這裡，新一代的暗物質探測器 SABRE 正在興建中。影片中也很好的回顧了為什麼我們「需要」暗物質的存在。有趣的是，除了墨爾本，同樣的探測器也將被安裝在義大利。為什麼他們要把兩組相同的探測器裝在地球的兩端呢？就請各位到影片中找答案吧！