世界各国的科学家为寻找暗物质正在进行着各种实验。
近十年前,一些科学家开始探索用测量年度调制的方法探测可能存在的冷暗物质粒子—弱作用粒子WIMP。由于地球绕太阳公转的原因,使得地球与WIMP的相对速度随季节变化,在每年的6月份可能通过一个较高的WIMP流强,而在
每年的12月份可能通过一个较低的WIMP流强,比率的涨落差约为7%。WIMP的年度调制,有助于将WIMP信号从本底中剥离出来。为了探测到这一调制,需要有大规模、很低放射性本底的探测器。
意大利格朗萨索(Gran Sasso)国家地下实验室(位于地下1400米深处)DAMA实验组从1996年开始选用放射性本底极低的碘化钠晶体阵列来探测WIMP。实验的初步结果观察到了碘化钠晶体中的原子核与WIMP粒子碰撞的效应也随季节有微小的变化,即观察到了它的年调制效应,并由此推算出WIMP粒子的质量至少比质子大50倍,引起世界科学界的重视。(右图为安装在意大利格朗萨索国家实验室中的碘化钠晶体阵列)中国科学家参加了此项国际合作。DAMA组的结果说明了有WIMP可能存在的初步证据,但美国斯坦福大学的科学家作了与DAMA类似的实验,尚未能证实DAMA的结果。最后的结论还有期待国际上更多实验的结果,例如,建在英国北约克郡(North Yorkshire)海岸博尔比(Boulby)地下1100米深处盐钾碱矿的英国暗物质实验中心已经于2003年4月28日正式启动。
除了地下的探测,利用强磁场和精密探测器来探测宇宙空间的反物质和暗物质,探索和研究宇宙物理学、基本粒子物理学和宇宙演化学的一些重大和疑难问题的阿尔法(α)磁谱仪
(Alpha Magneitic Spectrom-eter,简称AMS)的研制工作正在进行。AMS是人类送入宇宙空间的第一个大型磁谱仪,这是美籍华裔物理学家丁肇中教授提出并领导的大型国际合作科学研究项目,由美国和中国等10多个国家和地区的37个科研机构参加科研工作。1998年6月,AMS由“发现号”航天飞机载入太空,进行了约10天的试验性探测。计划将来通过航天飞机把它送到由美、俄、西欧、日本和加拿大等国联合研究的“国际空间站”上运行3-5年。(左图为“发现号”航天飞机上的AMS)
AMS由一个直径约1.2米、高0.8米、重量约为1.85吨的圆环形永磁体产生均匀的平行磁场,磁束密度