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21世纪初，在美国国家研究委员会的一份报告中，“什么是暗物质”被执笔的科学家们列为新世纪要解答的11个科学问题之首。而最近，人类可能离这个答案更近了一步。
新成果来自瑞士洛桑联邦理工学院与荷兰莱顿大学一个共同研究团队。一对从2005年起就研究暗物质的欧洲老哥们儿，奥列格·鲁察斯基和阿列克谢·波雅尔斯基，带着一伙同事，用欧洲航天局的XMM牛顿天文望远镜对着仙女座星系一通分析，分辨出一种“无法被追溯到任何已知物质”的东西。
这可能是暗物质存在的信号。
12月15日，他们的新成果发布在美国《理论物理快报》杂志上。
“如果我们的发现能得到确证，就意味着人类将能够以惊人的精确度去了解宇宙的结构与历史。”洛桑联邦理工学院物理学家奥列格·鲁察斯基在写给中国青年报记者的邮件中解释说，“我们可以据此讲述一段‘星系往事’，一段范围达到数百万光年、同时跨越几十亿年的故事。”
“整个地球，就像是泡在暗物质的海洋里头，进行着漂流”
没有人见过暗物质。它看不见，摸不着，但大多数科学家相信：它们就在我们周围。
它的概念是出了名的晦涩，不过，英国物理学家斯蒂芬·霍金给出过一个简洁的说法：“我们能看见的物质的总量，不足以把正在旋转的星系抓到一起。如果不是存在某种暗物质的话，我们的星系将会飞散开去。”
而这些在黑暗中默默产生作用的不发光物质，占据了宇宙物质的85%。
“我们知道有恒星、行星、黑洞、星系、气体星云……但所有这些也只是宇宙的一小部分。宇宙其余部分是由什么组成的，某种程度上，我们可以说这个问题比所有其他问题更重要5倍。”美国珀杜大学物理学家拉斐尔·朗曾开玩笑似地解释过这看得见的15%与看不见的那85%之间的关系。
还没人知道它是什么，但它一旦被发现，就可能颠覆人类对宇宙的了解。
关于暗物质是什么，科学家们有各种设想：
“我们看不到这张影子膜，因为光只能沿着膜旅行，不能穿过膜与膜之间的空间，但我们可以感受到影子膜上面物体的引力。可能也存在着影子星系、影子恒星甚至影子人，影子人也正因为感受到了从我们这面膜上传递来的引力而大大惊讶。”斯蒂芬·霍金曾在演讲中提出他关于宇宙的一种想法，“对我们而言，这类影子物体表现为暗物质。它们无法被看见，但它们的引力足以被感受到。”
当然，他也提及其他若干可能：“暗物质也可能是某种很难观测到的物质的形式，例如WIMP（弱相互作用大质量粒子），或者褐矮星以及低质量恒星。”
对于暗物质可能的以粒子形式的存在，来自上海交通大学物理与天文系的季向东教授打了一个比方：“就像水流，流过地球的万事万物。当我们生活在地球上时，暗物质的粒子流就像倾盆大雨，不断地打在每个人身上。或者说，整个地球，就像是泡在暗物质粒子的海洋里头，进行着漂流。”
关键是——“它不可能由构成我们地球和星系的任何一种已知物质构成”，中国科学院理论物理研究所研究员周宇峰告诉中国青年报记者。他曾在论文中总结过人类已知的暗物质特性：在宇宙学尺度上稳定、不带电荷、非重子、有质量和非相对论性运动。
而这一次瑞士洛桑联邦理工学院与荷兰莱顿大学合作组成的团队却有着另一种猜测。
“我们一直在寻找这样一种光子。”奥列格·鲁察斯基博士介绍说，“我们的假设是，暗物质粒子是不稳定的，并且偶尔会湮灭并产生光子。这种情况发生的概率很微小，任何特定的粒子大约只有十亿分之一的可能会湮灭。但在一个和银河系那么大的星系里面，有10的70次方个暗物质粒子，数量如此之多，哪怕只有十亿分之一的概率，它们发出的信号加起来，也可能相当庞大，很多科学团队，包括我们，找类似的信号找了很多年，一无所获。”
而转机最终出现了：他们在仙女座星系找到了符合这种假设的信号。
“这些‘信号’通常需要进一步的验证”
他们所找到的信号来自宇宙X射线光谱。
利用欧洲航天局的XMM牛顿天文望远镜，鲁察斯基博士与他团队里的科学家在仙女座星系收集了数千个信号，排除掉已知的粒子与原子天体物理信号之后，他们在X射线光谱中发现了一些不属于任何已知物质发出的信号。
一种可能的猜想是，这些信号是一种假想中的暗物质粒子“惰性中微子”湮灭时发出的光子。
“我们找的就是它。当暗物质粒子湮灭的时候，它会释放出一个光子，而这种光子总有同样的波长。”鲁察斯基博士对中国青年报记者解释说。另一点也让他对这一发现抱有信心：星系中这种信号的分布与预期的暗物质一致，在星系中心，信号强而集中，在星系边缘，信号则弱且分散。
但他们还是需要弄明白：这一信号究竟是源自暗物质，还是其他天体物理现象。
“事实上，太空中有很多很复杂的现象在发生。X射线本身并不是暗物质，它呈现出来的新特点也可能是其他未知的原因所导致的。要确定它除了暗物质没有其他可能，这很困难。”在北京，周宇峰谨慎地评价他同行在欧洲的发现，“如果这一项成果能够得到印证的话，那就是2014年里一项比较有意思的发现了。”
某种意义上，科学家对暗物质的研究，有点像中国古老寓言里“盲人摸象”的过程：因为不晓得面前的庞然大物究竟是由什么组成的，所以就各展神通，反正谁也不知道哪个才是正确的探测器。
唯有一次次尝试。
美国一位科学家说过，暗物质正在引发一场新哥白尼革命；如果它被发现，人类对宇宙的理解可能会远超出现在所能想象的程度，如果它没有被发现，则物理学的将来会是一片混沌。
人类很可能已经处在发现暗物质的边缘。用季向东的话说，能显示暗物质存在的间接证据非常多，哪个团队首先找到暗物质，那就是科学史上又一个革命性的发现了。
季向东的团队在四川山区里做实验，实验室在锦屏山地表下2500米深处，这一深度超过了世界上其他20多个类似的地下实验室。另一个特别的优势是，实验室被没多少辐射的大理石覆盖着。实验装置的外围则被各种屏蔽材料小心地保护起来，以屏蔽可能干扰实验的宇宙线粒子。
在这种几乎不受干扰的环境中，一座装有液态氙气的巨大水箱被维持在极低的温度，等待一颗路过的暗物质粒子刚好那么巧，撞上、哪怕就是轻轻推动了氙气的原子核。
到那时，科研人员们就可能捕捉到这种振动，进而直接证实暗物质的存在。
然而，季向东负责的“熊猫计划”项目在锦屏地下实验室里获得的首批数据只证实了一点：探测尚未发现任何暗物质的事例。
实验最大的成果反而是，他们把美国CoGeNT实验组几年前给出的暗物质存在区域“确定性地排除”了，后者在当时曾很是鼓舞了科研人员一阵子。
“暗物质”概念被提出80年后，人类的研究依然给不出任何确定证据。
这对科研人员来说已经是家常便饭。“每次发现的可能由暗物质导致的新奇现象，科学界把它称为‘暗物质信号’。媒体往往会把这些‘信号’视为‘发现了暗物质存在的证据’，但这些‘信号’通常需要进一步的验证。”周宇峰告诉记者。
“我们竟能通过头脑的力量，去探索宇宙的各区域与不同时段，而那样深那样广的跨度，远远超过一个普通人一生所能见的景色与时光——这一事实本身，不就已经足够美妙了吗？”
与深入岩石之下的季向东团队不同，瑞士与荷兰的这一伙科学家望着遥远的太空。
目前这个阶段，最让鲁察斯基博士振奋的还并不是可能在宇宙那头等着他观测的暗物质粒子。他更关注的是另一点：“这种由‘暗物质粒子可能是不稳定的’延伸出来的研究思路，简直刺激得令人屏住呼吸！”
论文发表了，鲁察斯基和团队也没顾得上庆祝。对他们来说，一个问题的解决让更多要解决的问题冒了出来。
“要证实这一信号确实是暗物质，我们还得干很多活儿——没准到2016年的时候我们会有个结果。一个常规的科学研究有很多步骤：首先你有一个假想，然后你用数据去检验这个假设；数据可能支持了你的假设，但并不是在一个非常准确的层面上证实的……”
话说起来就像绕口令，而科学家心里早就认了命：这就是科研的常态。
科学界的一大共识是，对暗物质粒子的发现要令人信服，至少得有两个不同的实验能在暗物质质量和其与普通物质相互作用的强度两方面给出同样的结果。
前些年，在全世界各地的地下实验室中，科研人员们一度相信数个实验可能看到了暗物质的信号，但在稍后的验证过程中，又一一排除。
一位研究人员把这种过程形容为“一场噩梦”：“排除了一个又一个，同时却什么都没发现。”
此前，致力于研究暗物质的华裔科学家丁肇中，为了探测宇宙中暗物质相互作用的痕迹，把重7.5吨的阿尔法磁谱仪送上太空，实验做了18年后，在2013年第一次公布数据：他们收获了40万个正电子。
这符合暗物质存在的预设。
但科学家们同样需要进一步证实，这些正电子究竟源于哪一种我们从前所不知道的东西，脉冲星、超新星，还是暗物质？
还是得面对同样的问题：“我们没有完全的证据。”
丁肇中团队的验证到现在还没完成。
这是每一项间接探测都可能面对的困难：怎样能肯定那些与预设一致的现象必定是暗物质所造成的？
但这种漫长没有尽头的暗物质研究未必会让奥列格·鲁察斯基博士感到多沮丧。他下一步计划把望远镜对准宇宙中其他的星系，希望能再次找到类似的痕迹——不管它是什么。
这回的论文发了以后，不少人也许会去问鲁察斯基：“你们研究这个，对人类能有啥贡献？怎么用？”
他只能两手一摊：“我也不知道啊。谁知道呢。”
他的乐趣就是使劲儿研究：“我们竟能通过头脑的力量，去探索宇宙的各区域与不同时段，而那样深那样广的跨度，远远超过一个普通人一生所能见的景色与时光——这一事实本身，不就已经足够美妙了吗？”
