暗物質候選粒子（dark-matter candidate particles）

我們相當確信暗物質存在，卻不知道它由什麼構成。於是物理學家列出了一張嫌疑名單——一些假想粒子，它們的行為方式得恰到好處：它們必須不帶電（這樣才不發光，「暗」正是此意），必須足夠穩定、能從早期宇宙一直存活到今天，還必須幾乎不與普通物質發生作用，這樣才能在星系中飄行而只感受到重力。標準模型裡的粒子沒有一個符合要求，所以每一個候選者都是被提出的新粒子。

幾十年來，有兩位候選者主導著這場搜尋。第一位是 WIMP，意為弱交互作用大質量粒子：一種沉重的粒子（也許是質子質量的幾十到幾百倍），透過重力、可能還透過弱交互作用發生作用。WIMP 之所以誘人，是因為如果它們存在，早期宇宙會透過一個叫熱退耦的過程，自然而然地產生出差不多正好合適的數量——這個巧合如此漂亮，贏得了「WIMP 奇蹟」的綽號。第二位是軸子，一種極輕的粒子，最初是為了解決強交互作用中一個不相干的謎題而發明的，它同樣能成為充填宇宙的上佳的冷暗、隱形物質。其他設想還包括惰性微中子和隱藏的「暗光子」。

誠實的現狀是：這些粒子一個都還沒找到。幾十年來靈敏度越來越高的實驗搜尋 WIMP 卻一無所獲，穩步排除了最簡單的版本；軸子搜尋如今正逼近有意思的靈敏度，但同樣空手而歸。這件事之所以重要，是因為暗物質是我們手上證明標準模型不完整的最清晰的證據：外面存在著一種（或幾種）粒子，構成了宇宙中絕大部分物質，而我們最好的理論裡卻沒有它——找到它，將是物理學的偉大發現之一。