2016年3月16日下午2點，來自清華大學的王青教授作客“北航物理與核科學大家談”，以“二十一世紀物理學天空的烏雲——暗物質”為題，為beat365英国官网网站師生帶來一場精彩紛呈的報告。

王青教授從事量子場論和基本粒子理論研究，主要研究非微擾理論、對稱性自發破缺、強子物理和超出标準模型的新物理。多年來在強作用低能手征有效理論方面做了大量系統獨特的工作；在暗物質及新物理理論方面也開展了許多原創研究。王青教授曾任清華大學物理系主任，擔任多項學術兼職，包括中國物理學會高能物理分會常務理事等，是中國暗物質實驗(CDEX)合作組理論負責人。

報告開篇，王青教授借助簡潔的物理圖像說明了暗物質從哪裡來。暗物質是人類“仰望星空”的成果：早在二十世紀30年代到70年代間，Fritz Zwicky和Vera Rubbin等科學家在觀測不同星系時發現引力質量比可見質量大的多。通過牛頓引力公式計算得出，如果沒有“暗物質”，星系将會非常不穩定。到今天為止，已經有非常多的天文觀測支持暗物質的存在。暗物質具有下列一些基本屬性：不參與電磁和強作用；參與引力相互作用；穩定或長壽命；非重子暗物質為主；非重子中冷暗物質為主。最近的宇宙中暗物質比重由歐洲的Plank望遠鏡在2013年測量得到：暗能量68.3%；暗物質26.8%；可見物質4.9%。

在介紹完暗物質存在的證據後，王青教授詳細介紹了暗物質的實驗測量。實驗測量分為直接測量、間接測量和對撞機測量。直接測量是假設暗物質粒子與原子物質發生相互作用，用高靈敏度的探測器探測由于相互作用産生的聲子、帶電粒子或光信号。直接探測都是在地下實驗室（或深海）中進行，利用岩石層實現對宇宙線的屏蔽。地下實驗室越深，對宇宙射線的屏蔽就越好，越容易實現高靈敏度探測。地下實驗室主要分為兩種：一種是廢棄礦井；另一種是地下隧道。中國的地下實驗室CJPL利用四川錦屏山條件極好的地下隧道。隧道上方覆蓋2.5公裡厚的變質岩，建成的實驗室是世界上最深的地下實驗室，且變質岩自身放射性相當低，為暗物質的直接探測實驗提供了優越的條件。到目前為止，世界上共有四個實驗聲稱看到了暗物質存在的疑似信号，分别為：DAMA、CRESST、GoGeNT和CDMS。在中國的極深地下實驗室有兩個實驗組在進行暗物質的直接測量，分别是清華大學為主的CDEX和上海交通大學為主的PANDAX。CDEX運用高純鍺探測器，一期為1kg高純鍺，探測靈敏度為10-40，其實驗結果已經發表；二期預計目标為1t高純鍺探測器陣列，探測靈敏度将達到10-46。PANDAX是利用惰性氣體氙作為探測物質，最終目标是建成噸量級液氙暗物質探測裝置。暗物質的探測還包括間接探測和對撞機尋找。間接探測是在宇宙空間尋找暗物質粒子湮滅的信号，如國際空間站上的AMS實驗。中國在2015年12月17日将國内首顆暗物質探測衛星“悟空”送上太陽同步軌道。“悟空”是目前世界上觀測能譜最寬，能量分辨率最優的空間探測器。而對撞機上的暗物質尋找，也将推動中國巨型對撞機CEPC和SPPC的建設。中國的暗物質研究将不斷升溫，前景光明，必将在世界暗物質研究領域做出重要貢獻。二十世紀物理學天空上兩朵烏雲“黑體輻射”和“以太”的解決造就了量子力學和相對論，那麼二十一世紀物理學天空上的兩朵烏雲“暗物質”和“暗能量”呢？讓我們拭目以待。

整場報告内容豐富多彩，讓在場的老師和同學對暗物質研究有了較為全面的認識，啟發大家思索更多的暗物質的奧秘。最後，報告在熱烈的掌聲中圓滿結束。