2015年，中国将一个名为“悟空”的宇宙探测器送入地球轨道，用于跟踪和记录宇宙射线，即来自宇宙的高能粒子流。

 

　　探测器在其工作的最早530天里，记录了超过28亿条宇宙射线。当科学家查看数据时，发现了一些异常：一些射线（至少有150万条）具有与其他射线不同的高能量。从曲线图中可见，这些射线是悬在曲线之上的一簇微小的异常点。

 

　　尽管这些亮点看上去相差不大，但对于全世界天体物理学家来说至关重要，因为他们在力图解开科学上最大秘密之一：暗物质的存在。科学家认为，暗物质包含了宇宙中大约1/4的物质，然而棘手的问题是：我们看不到它们，我们甚至不知道它们的组成。实际上，暗物质的存在是我们根据观测数据直接做出的推论。暗物质塑造了宇宙中的一些重要现象。

 

　　关于暗物质的最流行理论认为：这种神秘物质的组成是大质量弱互相作用粒子（WIMPs）。“悟空”（其正式名称为“暗物质粒子探测器”）的使命是探索来自WIMPs的信号。WIMPs是惰性且运动缓慢的粒子，很少发生碰撞；一旦发生碰撞，便形成电子和正电子（对应于电子的反物质）对，它们中的一些粒子组成宇宙射线。在对宇宙射线的探测中,发现这些粒子对的数量急剧增加，形成一个明显的尖峰,就像“悟空”所确定的那样。

 

　　在2017年11月的《自然》杂志上，“悟空”的探测结果与前十年的其他暗物质研究成果并列。这一领域的令人振奋的前景取决于同样东西的多次测量。美国哈佛大学天体物理学家、暗物质研究者道格拉斯·芬克拜纳（Douglas Finkbeiner）说：“并不能说这是暗物质的征兆。”存在很多可能的解释。由“悟空”和其他探测器获得的信号来自宇宙的各个方向，所以科学家还不能确定这些信号的来源。奇异的宇宙射线可能来自超新星（强大能量的群星遗迹）或者脉冲星（快速旋转的发光群星）。

 

　　“悟空”的探测结果尽管引人入胜，但仍属非结论性的；对科学家而言，它为搜寻暗物质提供了又一个数据点。但对中国而言，此研究成果有着特别的意义。“悟空”是中国首次专门为天文学和天体物理学研究开展的航天项目，且在两年内取得了显著成果。其成功说明中国成为暗物质搜寻领域的强有力参与者和竞争者。

 

　　美国耶鲁大学理论天体物理学家普利亚姆瓦达·纳达拉罕（Priyamvada Natarajan）说：“我看到了前进的路，我们正朝着揭开这个巨大的宇宙之谜迈进。在这方面，我认为国与国之间是没有界限的。但是，不应该忽视的是，这是中国卫星所做的探索。”

 

　　每当人们说起中国在宇宙探索方面的雄心，通常会把注意力集中到军事方面，而不去注意中国在科学领域的探索。中美航天竞赛往往成为报纸头版重要新闻，美国国防部官员威胁要增强在低地球轨道的能力。每每想起在轨道上靠近美国航天器的中国宇宙飞船，从美国国家安全角度上看，总认为它远比为探索甚至可能不存在的粒子的科学项目更叫人紧张不安。

 

　　美国海军战争学院的国家安全事务教授琼·约翰逊-弗里兹（Joan Johnson-Freese）研究宇宙安全有20年了。她说：“除非你真有星际旅行的狂想，否则必定使你联想到武器开发能力。”

 

　　中国近年来大力投资航天科学事业。2011年，中国开始建造世界最强射电望远镜，远胜过在波多黎各的著名的阿雷西博（Arecibo）天文台。2016年秋，中国的这个500米口径球面射电望远镜投入使用。在它运行的第一年，科学家用它发现两颗新脉冲星。该望远镜被认为是今后探索外星生命的最有效工具。2013年，中国的月球车在月球着陆，去探索月球表面。同年6月，硬X射线调制望远镜（探索黑洞和中子星的空间卫星）和“悟空”一道进入轨道。

 

　　在约翰逊-弗里兹看来，在这些特别领域进行投资是非常审慎的选择。“跟其他国家一样，中国希望载入历史。但是，中国还不能在宇宙探索领域与长期占主导地位的美国等国家竞争。而在没有国家取得决定性胜利的领域，例如暗物质搜寻领域，中国已经迎头赶上。”

 

　　2016年3月，“悟空”发射数月之后，该项目首席科学家常进说：“美国、欧洲、中国和日本将对这种神秘物质的探索列为基础前沿科研项目的顶端，在暗物质研究领域的任何进步将可能给物理学带来突破。”

 

　　当天体物理学界庆贺中国及其他国家的科学家取得的突破时，有些人则感到不安。约翰逊-弗里兹说：“倘若中国获得诺贝尔科学奖，那就意味着美国突然失去所有领先地位吗？不。但是我会看到，将有很多科学家说，好啊，这将会成为中国人的专业知识，我们将依靠中国的科学而工作。”

 

　　美国科学家似乎最能感受到与潜在科学突破的隔离，因为美国国会在2011年通过一项法案，禁止NASA和中国的航天机构合作。具有讽刺意味的是：在早先的实验中，科学家在宇宙射线的探索中发现了奇怪的反射脉冲，科学家希望那是暗物质存在的信号；而那次实验是中国、美国及其他国家的合作项目，信号来自安装在国际空间站上的Alpha磁谱仪，时间是在（美国）国会批准禁令的一个月之后。

　　中国已在寻求和其他国家的合作机会。来自瑞士日内瓦和意大利的科学家参加了“悟空”项目，中国官员正与欧洲宇航局商讨在月球上共建一个前哨基地。格雷戈里·库拉基（Gregory Kulacki）是忧思科学家联盟（The Union of Concerned Scientists，UCS，美国的非营利组织）的资深分析家和中国项目经理，他说：“（美国）国会的限制令制订者以为禁止接触会减缓中国人前进的步伐，但500米口径球面射电望远镜项目和‘悟空’项目证明：这样的臆断是错误的。”

 

　　最终，中国在粒子物理领域的雄心也要经过审查，而审查通常针对更加秘密、基于空间的军事研究。库拉基说：“看来无论中国在宇宙做什么，即便中国为我们认识宇宙做出了显著的科学贡献，总有一些美国人将其视为威胁。”但是，科学不是零和游戏，而且科学家自己“心里清楚谁应该受谴责”。

 

　　对隐匿的暗物质粒子搜寻了几十年之后，人们似乎觉得看不到希望。对WIMPs的探索（这个最引人关注的项目）已经不断重复没有结果，天体物理学家正力图扩展他们的探索途径。科学家希望“悟空”能够在未来五年里有更多的成果。

 

　　纳达拉罕说：“我们已经思考好久了，这非常令人困惑；任何人取得进展都令人极其兴奋。”