《中國新聞周刊》記者：楊智杰

　　發(fā)于2023.7.10總第1099期《中國新聞周刊》雜志

　　北京時(shí)間7月1日晚23時(shí)12分，由歐洲空間局(以下簡稱歐空局)設(shè)計(jì)的歐幾里得空間望遠(yuǎn)鏡(以下簡稱歐幾里得望遠(yuǎn)鏡)搭乘美國SpaceX公司的獵鷹 9 號(hào)火箭，從美國佛羅里達(dá)州發(fā)射升空。未來6年，它將勘測超過三分之一的宇宙，為超過10億個(gè)星系做“CT掃描”，并繪制出一張宇宙三維“地圖”。

　　據(jù)歐空局官網(wǎng)介紹，依據(jù)歐幾里得望遠(yuǎn)鏡觀測的海量數(shù)據(jù)，可以前所未有地確定過去100億年中宇宙的膨脹和結(jié)構(gòu)演化，并有助于揭開宇宙學(xué)的兩大奧秘：暗能量和暗物質(zhì)。

　　中國科學(xué)院國家天文臺(tái)研究員鞏巖長期研究暗物質(zhì)和暗能量模型，是中國巡天空間望遠(yuǎn)鏡(CSST)國家天文臺(tái)科學(xué)研究中心常務(wù)副主任。他對(duì)《中國新聞周刊》介紹說，暗物質(zhì)和暗能量，是目前物理學(xué)和天文學(xué)最前沿的研究領(lǐng)域，也是籠罩在兩個(gè)學(xué)科頭頂上的“兩朵烏云”。多個(gè)國家都在相關(guān)領(lǐng)域攻關(guān)，如果將這兩大謎團(tuán)破解了，對(duì)人類來說是非常重大的突破。

　　人類對(duì)95%的宇宙還一無所知

　　2009年，歐空局發(fā)射“普朗克”探測衛(wèi)星，耗時(shí)3年，精準(zhǔn)繪制出宇宙微波背景輻射圖，這是宇宙大爆炸時(shí)的遺留輻射，被稱為宇宙中最古老的光。2013年，第一幅反映宇宙誕生初期的全景圖公開后，科學(xué)家確認(rèn)，它幾乎完美地驗(yàn)證了宇宙標(biāo)準(zhǔn)模型。即在宇宙中，所有可見的普通物質(zhì)，包括恒星、行星以及我們生活中的一切，只占宇宙總能量的5%，暗物質(zhì)占27%，暗能量占68%。

　　但人們需要解答的問題是，暗物質(zhì)和暗能量到底是什么。過去近一個(gè)世紀(jì)中，許多研究者測量發(fā)現(xiàn)，恒星繞星系中心旋轉(zhuǎn)的速度大于預(yù)測結(jié)果，猜測存在不可見的物質(zhì)增大了使得恒星旋轉(zhuǎn)的引力，科學(xué)家將其稱為暗物質(zhì)。而暗能量是指驅(qū)動(dòng)宇宙加速膨脹的神秘物質(zhì)。暗物質(zhì)與普通物質(zhì)不同，看不見、摸不著、聽不到。過去數(shù)十年，天文學(xué)家和理論物理學(xué)家想盡辦法，都無法直接探測到暗物質(zhì)和暗能量的存在，對(duì)其性質(zhì)更一無所知。

　　2012年，歐幾里得計(jì)劃被歐空局選中實(shí)施，來自13個(gè)歐洲國家、美國、日本等國的2000多名科學(xué)家參與了這項(xiàng)計(jì)劃，耗資約10億歐元研制完成歐幾里得探測器。如今，這一以幾何學(xué)之父命名的探測器，搭載口徑為1.2米的歐幾里得望遠(yuǎn)鏡，以及一臺(tái)可見光波長相機(jī)和一臺(tái)近紅外相機(jī)，將在宇宙航行一個(gè)月，最終懸停在距地球150萬公里外的拉格朗日點(diǎn)L2。歐幾里德望遠(yuǎn)鏡將與詹姆斯·韋伯望遠(yuǎn)鏡共享同一位置，共同凝望宇宙深處。

　　歐幾里得望遠(yuǎn)鏡的發(fā)射幾經(jīng)波瀾。2022年，歐幾里得望遠(yuǎn)鏡建造完成，原計(jì)劃搭載俄羅斯火箭，從南美洲發(fā)射，但受俄烏戰(zhàn)爭影響，歐洲和俄羅斯的航天部門合作終止。2022年底，歐空局找到替代方案，與美國公司SpaceX合作，發(fā)射地點(diǎn)轉(zhuǎn)移到美國。依據(jù)歐空局官網(wǎng)公布的目標(biāo)，歐幾里得望遠(yuǎn)鏡將用于研究暗能量是否存在，或探明宇宙明顯急速膨脹的原因是什么；如果暗能量存在，它的特點(diǎn)是什么，并根據(jù)觀察到的宇宙大規(guī)模結(jié)構(gòu)，研究大爆炸后的宇宙狀況。

　　鞏巖對(duì)《中國新聞周刊》介紹說，歐幾里得望遠(yuǎn)鏡并不是直接探測暗物質(zhì)，嚴(yán)格地說，對(duì)暗物質(zhì)的探測需要探測到暗物質(zhì)粒子。暗物質(zhì)有多種理論假說，其中之一認(rèn)為，暗物質(zhì)是重質(zhì)量粒子。過去數(shù)十年，科學(xué)家主要通過三種方式探測暗物質(zhì)：利用大型對(duì)撞機(jī)，測試能否撞出暗物質(zhì)粒子；在地下十幾公里建立實(shí)驗(yàn)室，保證其他粒子無法穿透，尋找暗物質(zhì)與其他物質(zhì)相互作用的痕跡；在地面或太空探測暗物質(zhì)“湮滅”或衰變后產(chǎn)生的常見粒子。但迄今為止，人們窮盡了上述所有辦法，都沒有探測到暗物質(zhì)粒子的蹤影。

　　鞏巖解釋說，歐幾里得望遠(yuǎn)鏡的工作原理是，假設(shè)暗物質(zhì)存在，通過對(duì)宇宙中海量天體的探測，將得到的數(shù)據(jù)與相關(guān)模型進(jìn)行對(duì)照和驗(yàn)證，來確定或排除相應(yīng)的暗物質(zhì)模型。這實(shí)際上是一種理論上的“排除法”?！叭绻藗儼寻滴镔|(zhì)的性質(zhì)探測得足夠精確，其他理論都無法解釋這個(gè)數(shù)據(jù)，最后只能用暗物質(zhì)來解釋?！膘枎r說。