8月2日，美國加州大學(xué)伯克利分校物理系教授Dmitry Budker到中國科學(xué)院上海硅酸鹽研究所作了題為Searching for Dark Mater with Magnetic Resonance的講演，吸引了來自清華大學(xué)、四川大學(xué)及上海多家機(jī)構(gòu)人員到所聆聽。

　　1915年，愛因斯坦根據(jù)他的相對論得出推論：宇宙的形狀取決于宇宙質(zhì)量的多少。如果宇宙是有限封閉的，宇宙中物質(zhì)平均密度必須達(dá)到每立方厘米5×10^-30克。但是，迄今可觀測到的宇宙的密度，卻比這個值小100倍。也就是說，宇宙中的大多數(shù)物質(zhì)“失蹤”了，科學(xué)家將這種“失蹤”的物質(zhì)叫“暗物質(zhì)”。人們相信存在著暗物質(zhì)，但不知道它是什么？如何構(gòu)成的？因此，國內(nèi)外許多科學(xué)家一直在進(jìn)行著暗物質(zhì)的探測。

　　Dmitry Budker在報告中介紹，暗物質(zhì)最重要的形式之一是軸子（AXION），它是使強(qiáng)相互作用理論更合理而引入的一種基本粒子（理論預(yù)言中的粒子，并沒有在實驗中證實），探測到軸子，就是探測到了暗物質(zhì)！相關(guān)理論認(rèn)為，軸子具有壽命長、溫度低、無碰撞的特性，它是一種非常輕的中性粒子，在大統(tǒng)一理論中起了重要的作用。在宇宙中，軸子處于低溫玻色子凝聚狀態(tài)。

　　Dmitry Budker介紹了一種全新的實驗方法進(jìn)行軸子探測，即宇宙軸子進(jìn)動實驗(CASPEr)，它利用核磁共振（NMR）技術(shù)測試由暗物質(zhì)軸子對自旋進(jìn)動的影響來對暗物質(zhì)進(jìn)行探測。在液氦溫度和高磁場作用下，具有非常大內(nèi)電場的鐵電單晶，在實驗中起著關(guān)鍵的作用。Dmitry Budker認(rèn)為，這是一種不可替代的、高靈敏度的暗物質(zhì)探測技術(shù)。

　　在美國和德國有包括UC Berkeley，Standford等世界頂尖大學(xué)在內(nèi)的5個實驗室參與了Dmitry Budker的這一研究項目，他邀請上海硅酸鹽所參與其國際團(tuán)隊合作項目，希望通過研究影響弛豫鐵電單晶的內(nèi)電場大小的各種因素，包括固溶體組成、多層次結(jié)構(gòu)等的調(diào)控，獲得最大內(nèi)建電場的弛豫鐵電單晶。在此基礎(chǔ)之上，通過CASPEr-Electric方法進(jìn)行暗物質(zhì)的探測。暗物質(zhì)如果被探測證明存在，可以證明強(qiáng)相互作用下的CP（電荷共軛宇稱）對稱性破缺這一物理學(xué)的最前沿課題——大統(tǒng)一理論，因此，暗物質(zhì)的探測與發(fā)現(xiàn)其意義將不亞于引力波的發(fā)現(xiàn)。 

Dmitry Budker講演現(xiàn)場