暗物质粒子

量子真空中有构成暗物质的大质量粒子。通过位于日内瓦的大型强子对撞机（LHC），我们可实现质子对撞，还原早期宇宙的能量密度，重新制造出暗物质粒子。

从量子力学的角度来看，暴胀结束前，量子真空里只有虚粒子不断产生和湮灭。暴胀为宇宙带来非常大的能量，量子真空中的虚粒子和它们的反粒子随之出现，并立刻卷入剧烈的湮灭和物质化过程。

这些真空中的粒子，当然有些是标准模型所描述的构成恒星和人等物质的基本粒子，但也有些是构成“暗”物质的粒子（或许说“不可见”更准确）。暗物质在宇宙中最多，负责维系大尺度结构，所以它应该由大质量粒子构成，对电磁相互作用毫无反应（否则它或许就不是不可见的了），也不受制于强相互作用（否则原子核会超重）。

标准模型中的粒子没有一个能满足这些条件，因此产生了一些理论猜测。超对称理论是最有可能的理论，它认为标准模型中的每个粒子都有一个体积更大的伙伴。其中，中性微子是中性的，质量大且稳定，是最有可能组成暗物质的粒子。粒子物理学家利用世界上最先进的对撞机—LHC进行研究，并于2012年宣布发现标准模型的基石—希格斯玻色子。将LHC改善之后，他们会探测到暗物质粒子吗？让我们拭目以待……

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照片摄于2005年，是从超环面仪器（ATLAS）探测器的角度看到的LHC，与前方物理学家的对比可以让我们清楚它的大小。LHC于2015年开启第二阶段运行，希望通过（目前尚未达到的）高能量加速对撞质子，在ATLAS中创造出与暴胀后的早期宇宙相当的能量密度。

大爆炸后10-12秒

-138亿年