物理學家們正在尋找一隻無形的手，這隻手塑造了我們的宇宙和其中的星系，他們的目光已經轉向了黑暗面。具體來說，一個研究小組正在每一塊宇宙“巨石塊”後面尋找所謂的暗光子，這種暗光子可以傳遞一種以前未知的自然力。

如果宇宙有第五種力量，暗光子可能是它的粘合劑

這些光子將促成所有正常物質和被稱為暗物質的不可見物質之間的相互作用。

但是科學家們早就知道大自然被四種已知的力量拉伸、牽引、汙損和撕裂，這四種力分別是引力、電磁力、弱作用力和強作用力，那麼第五種力怎麼能對我們隱藏這麼久呢？這四種已知的力量構成了我們日常生活的基石：專制但短程的強大核力量，它將原子核結合在一起；模糊而低語的微弱核力量，它控制著放射性衰變，並與稱為中微子的亞原子粒子對話；支配著我們生活的大膽而明亮的電磁力，以及迄今為止最微弱的微妙引力。

利用這四種基本力，物理學家能夠描繪出我們的亞原子和宏觀世界。沒有不涉及這四種力之一的交互。然而，關於我們宇宙中的相互作用，特別是在最大尺度上的相互作用，仍然有很多神秘之處。當我們放大到星系和其他星系的尺度時，會出現一些可疑的現象，我們把這種可疑稱為暗物質。

暗物質是簡單樸素，還是在它的控制下隱藏了許多以前未知的力量？現在，一個由物理學家組成的國際小組在網上的預印本雜誌arxiv上描述了他們的工作，他們利用世界上最大的原子加速器大型強子對撞機的數據轉儲來尋找這樣的力量。到目前為止，他們的研究都是空白的，這意味著我們已知的物理定律仍然有效。但我們仍然無法解釋暗物質。

迷失於黑暗

暗物質是一種假設的物質形式，佔宇宙總質量的27%左右，有點難以置信。我們不知道是什麼導致了這些額外的無形物質，但我們知道它的存在，我們最大的線索是引力。通過研究星系中的恆星和星系團中的星系的運動，以及宇宙中最大的結構的演化，天文學家得出一致結論：暗物質無處不在。

暗物質的更好名稱可能是“看不見的物質”。雖然我們可以從引力的影響中推斷出它（因為沒有什麼東西能逃過愛因斯坦的法眼），但暗物質根本不與光相互作用。我們之所以知道這一點，是因為如果暗物質確實與光發生了相互作用（或者至少，如果暗物質與光發生了熟悉物質那樣的相互作用），那麼我們現在已經看到了這種神秘的物質。但據我們所知，暗物質不吸收光、反射光、折射光、散射光或發射光。對於暗物質來說，光是不受歡迎的東西；光可能甚至不存在於暗物質世界。

所以很有可能大量的暗物質粒子現在正流過你的身體。這股無止境的組合質量流，可以通過引力相互作用來塑造星系的命運，但它通過正常物質時甚至沒有打招呼。我知道，很粗魯，但這對你來說那就是暗物質。

帶來光明

因為我們不知道暗物質是由什麼構成的，所以我們可以自由地編造各種各樣的場景。最簡單的暗物質圖片表明它是大而基本的。是的，它構成了宇宙質量的大多數，但它只由一個單一的、高產的粒子組成，它僅有質量。這意味著暗物質可以通過引力使自己被瞭解，但不可能通過任何其他力相互作用。我們永遠不會，永遠不會看到暗物質做任何其他事情。

幻想的場景更有趣。

當理論家感到無聊時，他們會想出暗物質可能是什麼的想法，更重要的是，我們如何探測到它。另一個有趣的暗物質理論認為，物質可以偶爾通過微弱的核力量與正常物質對話。這個想法激發了當今世界各地的暗物質實驗和探測器。

但是，這一假設仍然只有四種自然力。如果暗物質是一種以前看不見的粒子，那麼建議（因為我們不知道我們是否正確）用一種以前未知的自然力包裝它是完全合理的，或者可能是一對“夫婦”，誰知道呢？這種潛在的力量可能只讓暗物質與暗物質對話，或者它可能把暗物質與暗能量（我們也不理解）交織在一起，或者它可能在我們宇宙的正常和黑暗部分之間開闢一個新的溝通渠道。

暗光子的崛起

一個被提議的光與暗領域之間的通訊入口是一種被稱為暗光子的東西，類似於電磁力中熟悉的光子。我們無法直接看到、品嚐或聞到暗光子，但它們可能會與我們的世界混合。在這種情況下，暗物質發出暗光子，這是相對較大的粒子。這意味著它們只在很短的距離範圍內產生效果，這與它們對應物完全不同。但偶爾，暗光子會與規則光子相互作用，改變其能量和軌跡。

這將是一個非常罕見的事件；否則，我們早就注意到電磁學發生了一些奇怪的事情。

因此，即使有暗光子，我們也無法直接看到暗物質，但我們可以通過檢查電磁相互作用的球體來嗅出暗光子的存在。在這些小光子中，一個暗光子可以通過與普通光子相互作用來"竊取"普通光子的能量。

但正如我所說，我們需要大量的互動。碰巧我們已經建造了巨大的科學機器來精確地生產這些東西，所以我們很幸運。

歐洲核子研究中心第二大粒子加速器超級質子同步加速器

在ARXIV的論文中，物理學家在研究了歐洲核子研究中心第二大粒子加速器超級質子同步加速器三年的數據後，報告了他們的結果。在這項實驗中，科學家們將質子撞擊到相當於一堵磚牆大小的亞原子表面，並觀察了之後的所有碎片。

在殘骸中，研究人員發現了電子——很多電子。在三年的時間裡，科學家們計算出超過200億個電子，能量超過100億電子伏。因為電子是帶電荷的粒子，並且喜歡相互作用，所以這個實驗中的高能電子也產生了很多光子。如果暗光子存在，那麼它們有時會與其中一個普通光子相互作用並從中竊取能量，這種現象在實驗中會表現為缺少光。

對暗光子的這種搜索也徒勞無功，所有的正常光子都存在並被解釋，但這並不完全排除暗光子的存在。相反，它限制了這些粒子的允許特性。如果它們確實存在，它們將是低能量的（根據實驗結果，小於一個gev），並且很少與常規光子相互作用。

然而，對暗光子的研究仍在繼續，未來的實驗將進一步深入到這個亞原子世界的“生物”身上。