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如果你对原子物理学略有涉猎，或许早已听说过“暗物质”、“暗能量”这些名词，但却从来没见过。因为迄今为止，它们还无法直接观测。不过好消息是，这些神秘而抽象的玩意可能很快就要在人类面前显露真身了。
新闻博客网站 Mashable 报道称，4 月 5 日，欧洲大型强子对撞机（Large Hadron Collider）经过两年的停机维护和升级后，正式开启第二阶段运行。这座世界最大、能量最高的粒子加速器，坐落于日内瓦附近、瑞士与法国交界处，由 40 个国家共同建造，中国亦有近百位科学家加入其中。
在宇宙学中，暗能量是一种充溢空间的、具有负压强的能量，它被认为是宇宙加速膨胀的原因。而暗物质是一种比电子和光子还要小的物质，不带电荷，不与电子发生干扰，能够穿越电磁波和引力场。
欧洲粒子物理研究所（CERN）日前在其官网上宣布，其已在长达 27 公里的对撞隧道内进行了质子测试。对撞实验将在 5 月进行。
早在 2008 年，这台对撞机就已完成了“首秀”。不过，彼时达到的最高对撞能量仅为 8 万亿电子伏特，因此，要想进一步观测大爆炸瞬间的微观粒子现象，就必须提高对撞能量。CERN 从 2013 年初起，投入了 1.5 亿美元用于对撞机的优化升级，主要对其中的超导磁铁连接点进行X光检查和强化，以确保每个质子束流能产生更高能量进行对撞实验。
据 BBC 报道，升级后对撞机的设计对撞能量将达到 14 万亿电子伏特，相比之前提升了近一倍。但为了保险起见，CERN 的科学家们将从相对较低的能量开始，先逐步增加到 13 万亿电子伏特，如果确认没什么问题，就将一直增加到设计对撞能量。同时，粒子的对撞速度将接近光速。
粒子对撞时将会产生令人难以想象的高温。利物浦大学粒子物理学教授 Tara Shears 对 BBC 记者说：“我们将再造大爆炸十亿分之一秒后的温度。在这个温度下，物质会分解成原子，而原子会分解成原子核和电子。”
“对撞能量越高，我们就能看到越小的粒子。”对撞实验的一位研究人员 Andre David 说：“我们的最根本目标就是了解物质到底是由什么组成的。”而这正是升级后的对撞机所承担的使命。
从某种意义上说，希格斯玻色子（Higgs boson）是对撞机此次重启的一个重大亮点项目。2012 年，CERN 正是通过这台对撞机探测到了一种新粒子，而到次年 3 月才确认其为希格斯玻色子。
这是一种被称为“上帝粒子（The God Particle）”的亚原子粒子，此前一直存在于理论假想中而未被证实。它的存在有助于解释为何有些基本粒子有质量，而有些则为零。也正是基于已被证实和量化的希格斯玻色子，科学家们可以进一步探测和分析标准模型（Standard Model）之外的东西。
物理学家们普遍认为，只有5% 的宇宙是标准模型，而有 70% 是暗能量，25% 是暗物质。对于后两者，尽管它们被认为是人类所处宇宙的主要组成部分，目前却还无法通过任何方式直接观测。科学家们提出的唯一设想，是通过高能量对撞来寻找它们。
科学家们认为，由于暗物质的存在，星系才不至于旋转太快，维系着宇宙间的各种质能平衡。暗物质储量庞大，但至今并不知道其具体构成。研究人员期待对撞机第二阶段运行能开启新发现，帮助寻找暗物质粒子，进一步探索宇宙诞生之谜。
此外，对撞机第二阶段的对撞实验还将关注反物质（antimatter）、重力的差距（gravity gap），甚至宇宙隐藏的维度等重要命题。CERN 总干事 Rolf Heuer 说：“这是对撞机新的开始，我们将有望目睹标准模型之外的新物理学。”
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