太空生物学|探寻“新物理学”的踪迹，2022年科学界将迎来什么？( 二 )

新物理学
报道指出，多个与研究自然基本力有关的最大型科学装置重新启动和投入使用，将是2022年物理学界最受期待的事件之一。大型强子对撞机（LHC）2022年2月将恢复运行，该对撞机2018年底关闭，以便对系统进行第二次重大升级。
在升级过程中，俄罗斯和外国参与者在对撞机环中安装大量新的粒子探测器及其他仪器。物理学家希望，这将显著增加粒子碰撞的频率和能量，从而加快这种小概率事件的数据收集速度。这对于继续在大型强子对撞机底夸克探测器（LHCb）上探寻新物理学的踪迹至关重要，俄罗斯和外国物理学家2020年3月报告了有所发现的可能性。
俄罗斯的基于超导重离子加速器的离子对撞机装置（NICA）2022年将参与研究这些宇宙奥秘，该对撞机的建造工作目前处于收尾阶段。它是重离子加速器。重离子的碰撞将令科学家得以研究在宇宙大爆炸后的一瞬间宇宙中的原始物质是如何形成的。
科学家预期， 2022年3月， NICA的对撞机环中将出现第一次粒子试碰撞。 NICA科学合作的参与者预计，倘若实验成功，他们将在2023年初真正着手在这台加速器上收集科学数据。
引力波项目
报道称， 2022年，激光干涉引力波天文台（LIGO）将重新开始工作，这同样是非常重要的科学项目，旨在研究宇宙的形成和演化过程。 2020年3月， LIGO停止工作，此前新冠疫情开始在美国蔓延，随后项目参与者启动了该天文台各组件的又一次更新周期。
科学家原计划于2021年底重启LIGO 。 2021年7月，由于新一轮疫情导致更新推迟，天文台的重启再推后一年。科学家预期，对LIGO辐射源、探测器、反射镜及其他组件的改进，将使物理学家发现引力波（双中子星合并产生的）的观测距离增加数倍。
此外，物理学家2022年或在探寻暗物质方面取得重大进展。直到不久前，科学家还在努力寻找另一种暗物质粒子，即弱相互作用大质量粒子。然而，越来越多的失败迫使物理学家研究这种神秘物质的其他几种形式。
例如，科学家近年来开始积极寻找所谓的轴子存在的迹象。轴子是一种假设的超轻暗物质，在质量和其他一些性质上类似于中微子粒子。两年前，在意大利格兰萨索地下实验室中建造的XENON-1T探测器上发现了第一个暗示轴子存在的迹象。而2021年2月，中国的PandaX-II实验证实了这些观测结果。
欧洲科学家最近推出改进版XENON-nT ，由于探测器中的超纯液态氙气质量增加一倍，其灵敏度大幅提高。该探测器、美国LUX-ZEPLIN和中国PandaX-4T探测器2022年所收集的数据，或证实或推翻先前的关于轴子存在的证据。
此外，俄物理学家参与研发的黑暗面-20k探测器2022年也将在格兰萨索开工建造。它是一个50吨重的桶，内含超纯液态氩气，表面覆盖大量光电倍增管。科学家希望，观测这一结构内部碰撞产生的光电释放，将使他们能够捕捉到太阳内部产生的轴子和暗物质重粒子的痕迹，如果它们确实存在。