从20世纪40年代提出暗物质概念以来，宇宙观察中发现的很多引力现象都表明宇宙中隐藏了大量的暗物质，其质量约占宇宙物质总质量的85% 。除了引力外，难道真的没有其他办法“看”到它了吗？为此，从20世纪末就开始了一场侦测暗物质的大战。由被动到主动，从地下到水下，从高空到太空的侦测活动不断。科学家们采用了所能想到的各种探测手段，使用了各种可能的辨别或判断暗物质的分析方法，想尽快揭示出深藏在宇宙中的秘密，将暗藏在宇宙中的物质大白于天下。暗物质和暗能量被认为是21世纪物理天空中的两朵乌云。揭开这两朵乌云的面纱将会对宇宙、对物质世界的认识带来革命性的突破。我国也不例外，为探知暗物质建立了世界最深的地下实验室，开展了直接寻找暗物质碰撞的实验，发射了专门探测暗物质的卫星，进展异常迅速，举世瞩目。 本书旨在向读者深入浅出、图文并茂地介绍有关“暗物质”的基本知识，了解暗物质的来由、侦测暗物质的方法和手段及其艰苦历程，也展望了暗物质侦测的前景。

作者李金，1964年毕业于中国科学技术大学，曾任中科院高能所总师，研究室主任，BES国际合作发言人。曾以访问学者或客座教授身份在美国，日本，英国，法国，台湾等从事高能物理研究工作。近十几年为清华大学客座教授。50多年来从事核反应研究；核爆炸辐射测量；核探测技术研究；高能粒子对撞机谱仪BES的研制，建造和升级；正负电子对撞物理实验研究；近20年从事中微子和暗物质实验等前沿课题研究。曾获科学院重大科研奖和自然科学一等奖、国家自然科学二等奖、国家科学技术进步二等奖、中国物理学会“吴有训物理奖”、 获国家政府津和国家“中青年有突出贡献专家”称号。曾发表科学论文和科普文章300余篇，编写了清华大学研究生讲义（现代辐射物理与探测），与他人合著科学书籍（ 北京谱仪正负电子物理，北京谱仪II正负电子物理）等。现任中国物理C”Chinese Physics C”刊物的科学编委。

前言 人类借助于各种波段的电磁波，从极其短波长X射线、紫外线，到可见光，再到无线电波来观察和认识宇宙。然而，有一些物质既不发射任何波段的电磁波，也不与这些电磁波发生作用。这些用任何波段电磁波都“看”不见而又暗藏在宇宙中的物质，称为暗物质。 大约在80年前，费里茨·兹威基惊奇地发现，大型星系团内的星系具有极高而又难以理解的运动速度，单靠我们观测到的星系团的引力作用根本不可能束缚住这些星系在星系团内的高速运动，除非在星系团中还有“看不见”的物质产生强大引力。此后，天文学家依据螺旋星系旋转速度的测量、引力透镜的观测、大尺度宇宙结构形状以及微波背景辐射等研究中的“奇特”现象，大胆地猜想，宇宙中可能暗藏有大量“看不见”却又能通过引力作用而被感知的暗物质，而且占的比例很大（据计算约占整个宇宙物质总量的85%）。 暗物质到底是什么？它为什么那么诡异？它暗藏在宇宙中什么地方？它在宇宙的形成和演化中扮演什么角色？是暗物质天体还是暗物质粒子？它们是否是我们已经知道的基本粒子，还是未曾发现的粒子？这些问题都对目前人们已经构造的天体理论和基本粒子模型理论提出严重挑战。 暗物质的侦测与研究具有跨学科的重大科学意义，它关系到我们对微观基本粒子和宏观宇宙的构成、宇宙的演化以及基本相互作用的认知，是从微观到宏观直至宇观的重大前沿课题。 然而，到目前为止，暗物质还只是基于天文宇宙观察到的引力效应推测出来的大胆猜想，并没有真正直接实验侦测到它的存在。要想真正侦测到“看不见”的暗物质，即找到暗物质与普通物质之间所有的相互作用关系，就必须发展新的探测原理和新的探测技术，就必须在物理概念和理论上有所突破。...