据英国《新科学家》周刊网站5月4日报道，一项已有数百年历史的实验或许有助于加快寻找全新奇异粒子的进程，其中包括构成暗物质的各类粒子。

1773年，英国科学家亨利·卡文迪什搭建了一套简易实验装置，旨在探明电磁现象的本质。该实验需要测量两层嵌套金属外壳表面的电势，以此判断带电粒子在外壳内部如何相互作用。

如今，美国加利福尼亚州斯坦福大学的彼得·格雷厄姆及其同事说，重启卡文迪什的这项实验，或许有助于揭示宇宙中一种更神秘的存在，也就是构成暗物质的粒子。

虽然暗物质在宇宙中的占比远高于普通物质，但人类目前并不清楚暗物质由什么构成。学界针对暗物质可能是什么提出了诸多理论假设，相关探测实验涵盖从粒子对撞机到精密地下探测器等多种形式。

格雷厄姆及其同事将研究重点放在一种名为微带电粒子的暗物质候选粒子上。顾名思义，这类粒子带有极小的电荷量。带电这一特性，让它们与卡文迪什这套拥有数百年历史的实验装置高度适配。

该研究团队计划复刻卡文迪什的嵌套外壳结构，向外侧较大的外壳施加电压，再测量外层外壳和内层外壳之间的电压差值。由于微带电粒子带有电荷，通过这一测量方式就能判断实验环境中是否存在这类粒子。

研究团队成员、来自特拉华大学的哈里克里希南·拉马尼说，为实现这一探测目标，新实验将配备一台蓄能装置。该装置能够像吸尘器一样吸走室内所有带电粒子，把所有可能存在的微带电粒子都汇聚到实验装置中。

相较于其他探测微带电粒子的方案，这套设计结构更简单，成本也更低，预估造价不足100万美元，仅相当于一台粒子加速器年运营成本的千分之一。研究人员的测算结果还显示，该实验的探测灵敏度可能高于未来投入运行的某些粒子加速器实验。

得克萨斯农工大学的凯文·凯利说，研究人员测算中的部分估值或许偏于保守，因此这项计划中的实验的最终探测灵敏度可能是现有探测方法的100倍至10000倍，足以探测出电荷量比以往预估更小的微带电粒子。

俄亥俄州立大学的克里斯托弗·希尔说：“这种探测技术有可能优于我和其他同行目前正在开展的部分研究手段。”和格雷厄姆、拉马尼的观点一致，他认为这项实验的搭建和完成周期可能大大快于粒子加速器等实验，能大幅缩短取得重大科学发现所需的时间。希尔说：“这将帮助人类更进一步弄清宇宙大部分物质的构成和运行规律。”他说，自己正在考虑是否带领团队搭建一套类似的实验装置。

目前，该研究团队正在敲定实验搭建的各项细节，同时落实项目经费。拉马尼说，如果顺利推进，最快两到三年就能开展实验，届时还将收获一项额外好处：可以从卡文迪什实验装置中分离出微带电粒子，用于后续研究。他说：“可以把微带电粒子储存起来供其他科研人员使用。”（编译/卿松竹）