摘要：2025年，中国在基础科学探索领域接连取得里程碑式进展：暗物质探测卫星“悟空”号持续刷新人类对宇宙高能粒子的认知边界，而嫦娥六号从月球背面带回的样品中，科学家首次捕捉到与正面迥异的物质特征。这两项突破看似分属不同领域，实则共同指向一个核心命题——人类对宇宙本质
2025年，中国在基础科学探索领域接连取得里程碑式进展：暗物质探测卫星“悟空”号持续刷新人类对宇宙高能粒子的认知边界，而嫦娥六号从月球背面带回的样品中，科学家首次捕捉到与正面迥异的物质特征。这两项突破看似分属不同领域，实则共同指向一个核心命题——人类对宇宙本质的理解正在经历根本性重构。
烟台大学祝斌教授团队在《物理评论快报》发表的研究，揭示了暗物质探测的革命性路径。当暗物质粒子以接近光速撞击半导体材料时，会激发材料中的等离子体共振，这种微观扰动可通过高精度传感器捕捉。实验显示，该方法对轻质量暗物质（1-10 GeV/c²）的灵敏度较传统技术提升3个数量级，尤其适用于探测被宇宙射线加速的高能暗物质。
在瑞士日内瓦举办的第39届国际宇宙线大会上，中国科学技术大学团队公布的DAMPE卫星最新数据引发轰动：
镍元素通量测量：首次精确绘制出宇宙线中稀有重核素镍的能谱，发现其能量分布与现有理论模型存在12%的偏差，暗示可能存在未知的宇宙线加速机制。电子正电子分离谱：在10-20 GeV能区，正电子比例呈现非对称性分布，与暗物质湮灭产生的信号特征高度吻合。BGO量能器响应：三维成像技术证实，TeV级电子在穿越BGO晶体时会产生独特的能量沉积模式，为鉴别暗物质信号提供新维度。位于四川锦屏山的2400米深地实验室正在构建第二代暗物质探测阵列。采用液氩时间投影室（LArTPC）技术，其背景噪声控制在0.01事件/kg/day以下，预计2026年可将暗物质-核子散射截面上限推进至10⁻⁴⁸ cm²量级。这一精度足以验证或排除多数超对称理论预测的轻质量暗物质模型。
嫦娥六号从月球最大撞击盆地带回的玄武岩样品，揭示了月幔物质的极端特性：
元素贫化程度：Sr-Nd同位素分析显示，月幔源区的不相容元素（如K、P、REE）含量仅为月球正面同类型岩石的1/5，达到“超亏损”级别。双成因模型：先天贫瘠论：45亿年前月球岩浆洋分异过程中，深部残余物质因早期结晶作用导致不相容元素被优先抽离。后天改造论：42.5亿年前南极-艾特肯盆地形成时的撞击事件，引发月幔大规模熔体抽取，使剩余物质极度贫化。水含量之谜：月幔源区水含量仅1-1.5 μg/g，较月球正面低一个数量级，暗示撞击事件可能导致氢元素逃逸。对嫦娥六号样品中毫米级玄武岩岩屑的磁学研究，颠覆了传统认知：
磁场反弹现象：约28亿年前，月球磁场强度出现短暂回升，与之前认为的31亿年前持续衰减趋势矛盾。发电机机制重构：数据支持“双阶段动力源”假说——早期磁场由核幔边界的热对流驱动，后期则可能因撞击事件触发月壳重熔，形成局部动力源。与嫦娥五号样品相比，月背月壤呈现三大异常：
静电行为差异：嫦娥六号月壤颗粒间吸附力显著增强，可堆砌成垂直陡坡而不塌落，暗示矿物表面化学性质存在根本差异。颜色与成分：样品中斜长岩占比达42%，远高于正面的15%，解释了月背高地广泛分布的地质特征。岩浆活动时限：通过铀-铅定年法确定，月背火山活动持续至28亿年前，较正面延长6亿年。从“悟空”号的空间高能粒子探测，到锦屏实验室的深地极弱信号捕捉，再到嫦娥六号的地外样品原位分析，中国正构建“天-地-月”一体化探测体系。这种多维技术融合，使人类首次具备同时探测暗物质粒子属性与其宇宙学效应的能力。
暗物质探测结果挑战了冷暗物质（CDM）模型的单一性，而月球背面数据则要求修订月球热演化理论。两个领域的突破共同指向一个趋势：传统基于地球类比的天体物理模型需要彻底修正，多信使、跨尺度研究将成为主流。
在暗物质领域，中国已形成从理论预言（如轴子模型）、实验设计（液氩/液氙探测器）到空间观测（DAMPE/HERD）的完整链条；在月球科学方面，嫦娥系列任务构建了“采样-分析-验证”的闭环体系。这种系统化突破，正在重塑国际空间科学竞争格局。
当暗物质探测器在地下2400米捕捉宇宙的“幽灵粒子”，当月球背面的玄武岩揭示太阳系最古老的撞击记忆，人类正站在基础科学革命的临界点。这些突破不仅解答了“是什么”的问题，更逼近“为什么”的核心——从暗物质的本质到月球的演化，从宇宙线的起源到行星系统的形成，中国科学家正在用实证数据重写教科书。正如诺贝尔物理学奖得主丁肇中所言：“当实验数据与理论预测出现5σ偏差时，不是实验错了，而是我们该重新认识宇宙了。”在这场认知革命中，中国已从追赶者变为并跑者，甚至在某些领域成为领跑者。
来源：小锌闻
