1773年，英国科学家亨利·卡文迪许设计了一个简单实验，想搞清楚电磁的本质。他用两个嵌套的金属壳，测量表面的电势差，看看带电粒子在壳内如何相互作用。

两百多年后的今天，斯坦福大学的彼得·格雷厄姆和同事们说：把这个老实验复活，或许能揭开宇宙最神秘的面纱之一——暗物质究竟由什么粒子构成。

打开网易新闻 查看精彩图片

这事听起来有点反直觉。暗物质占宇宙物质总量的绝大部分，但我们完全不知道它是什么。从大型强子对撞机到深埋地底的探测器，全球科学家试了各种办法。现在，一个18世纪的装置设计，居然成了新候选。

格雷厄姆团队盯上的是一种叫"毫电荷粒子"（millicharged particles，简称mCPs）的暗物质候选者。顾名思义，这类粒子携带的电荷极小。而"带电"这个属性，恰好让卡文迪许的古老设计有了用武之地。

具体怎么做？团队计划复刻那个嵌套金属壳结构：给外层大壳通电，然后测量内外壳之间的电压差。如果真有毫电荷粒子在场，这个差值就会暴露它们的存在。

特拉华大学的哈里克里希南·拉马尼打了个比方：新实验会配一个"累积装置"，像吸尘器一样把房间里所有带电粒子吸进来，把潜在的毫电荷粒子一网打尽。

比起其他搜寻毫电荷粒子的方案，这个设计的优势很实在——简单，便宜。团队估算成本不到100万美元，只相当于粒子加速器一年运行费用的千分之一。计算还显示，它的灵敏度可能超过某些未来上线的大型加速器实验。

得克萨斯农工大学的凯文·凯利看了团队的计算后认为，有些估算可能偏保守了。最终灵敏度或许能比过去的方法高出100到10000倍，足以探测到电荷比此前假设更小的毫电荷粒子。

俄亥俄州立大学的克里斯托弗·希尔态度更直接："这项技术可能比我和其他人正在做的一些事情更好。"他和格雷厄姆、拉马尼看法一致：比起建个粒子加速器，这个实验能更快搭起来、更快跑完，把"可能要有大发现"的时间窗口大幅提前。

希尔最后这句话，大概是所有参与者的共同期待："这将是理解宇宙大部分由什么构成、如何运作的一大步。"

从电磁学到暗物质，卡文迪许的金属壳穿越三百年，等来的可能是一次意外的第二春。科学史里这种"老工具解决新问题"的故事不算多见，但每次出现，都提醒我们：有时候答案不在更贵的机器里，而在被重新看见的旧思路中。