我们所见的宇宙——每一个土豆、气态巨行星、言情小说、黑洞、糟糕的纹身和啰嗦的句子——只占了宇宙的5%。

弗吉尼亚理工大学领导的一支团队正在搜寻暗物质的其余部分，他们没有使用望远镜或粒子对撞机，而是通过对有数十亿年历史的岩石进行仔细研究来寻找暗物质的痕迹。

物理学家帕特里克·胡伯 (Patrick Huber) 正带领一支来自多所大学的跨学科团队进行这项非同寻常的研究，他自己也采取了一项非同寻常的行动：从理论研究转向实验研究。

在美国国家科学基金会（National Science Foundation）提供的350万美元“汇聚研究增长”（Growing Convergence Research）奖金和美国国家核安全管理局（National Nuclear Security Administration）提供的另一笔75万美元奖金的支持下，休伯正在罗伯森大厅（Robeson Hall）建造一个新的实验室，以测试暗物质理论，并在此过程中看看还能发现什么。

暗物质超级暗

科学家只能推断出暗物质的存在，因为宇宙中的物体围绕星系中心坠落的速度比应有的速度要快。这种看不见的物质所产生的引力，解释了这种额外的助力。

与常规物质的碰撞和研磨不同，暗物质被认为仅与其他物质发生非常微弱的相互作用，除非它偶然与可见物质原子的原子核发生碰撞，否则几乎无法察觉。原子核像原子桌球一样从碰撞中反弹回来，并沉积下一丝能量。

在过去的50年里，物理学家进行了各种各样的暗物质实验，希望见证这些罕见的反冲事件之一。

迄今为止，暗物质依然神秘莫测。物理学家尚未发现暗物质的任何确凿证据。如今，他们正在向深处探索。

古侦探

如果暗物质存在，那么在地球46亿年的历史中，它很有可能曾与地球产生过交互作用。那么，与其等着暗物质主动现身，科学家们是否可以从深藏地下的矿物中挖掘古代证据呢？

虽然利用岩石作为地下探测器的主意最早于20世纪80年代被提出，但技术进步促使包括胡伯在内的研究人员重新考虑这一想法。

“这太疯狂了。当我第一次听到这个想法时，我就在想——这也太疯狂了吧。我想试试，”小威廉·E·哈辛格高级研究员 (William E. Hassinger, Jr. Senior Faculty Fellow) 胡伯 (Huber) 说道。

作为理论物理学家的胡伯，提出了一个如何解决这个问题的理论。但这个理论还不够完善。如果这个计划可行，他想看看实施它需要付出什么。

哈伯说道：“其他人遇到中年危机时，可能会找个情人或者买辆跑车，而我建了个实验室。”

是谁撞击了原子核？

通过开发和利用精密的成像技术，胡伯（Huber）及其合作者希望发现由很久以前暗物质在晶体晶格结构内部相互作用留下的微小破坏痕迹。

弗吉尼亚理工大学国家安全研究所的研究人员弗谢沃洛德·伊万诺夫（Vsevolod Ivanov）与胡伯有合作关系，他表示，当高能粒子与岩石内部的原子核发生碰撞时，爆炸性的反冲力会将原子核弹出原来的位置。弹出的原子核及其留下的空位代表了晶体内部的结构变化。

“我们将采用已经暴露于不同粒子中达数百万年的晶体，然后减去我们已知物质所对应的分布，”伊万诺夫说，“无论剩下什么，都一定是某种新物质，那可能是暗物质。”

为了减少被称为宇宙射线的其他高能粒子的干扰，大多数暗物质实验都在地下进行，但进入地下又会产生一系列新的问题。地球会发出放射性背景脉冲，这种脉冲也会使原子核受到干扰。最近入选美国国家科学院的大学杰出教授罗伯特·博德纳尔将与胡伯的团队一起，对可作为合适探测器的矿物进行识别、定位和表征。

三维证明

为了开始这项庞大的成像任务，胡贝尔（Huber）正在与苏黎世大学大脑研究所的研究人员合作，他们提供了一种特殊的微生物成像技术，这种技术通常用于动物神经系统的成像。

该团队已开始生成合成氟化锂中高能粒子轨迹的三维图像。胡伯说，这种人造晶体不会成为优秀的暗物质探测器，但将有助于在晶体保持完整的情况下建立完整的信号范围。令人意想不到的是，氟化锂成像技术的应用包括“核透明装置”，它看上去可能是背包大小的核反应堆监测装置。

尽管这一“疯狂”研究目标的衍生成果已经证明了其即时价值，但胡伯及其合作者们仍将进行更为深入的探索和研究，观察古老的岩石是否能告诉我们恒星是如何在银河系中运动的。