我们能看见的星星、星系、气体云，加在一起，只占宇宙总质量的4.9%。其余的95%，一部分叫暗物质，一部分叫暗能量。它们真实存在，但像幽灵一样让科学家捉摸不透它们的本质，却主宰着宇宙的结构与演化。
2009年，李政道先生在交大的演讲里说了一句话：“了解暗物质、暗能量，是当代物理学研究最大的挑战。”此后十余年，交大把这句话当成了方向。十数年来，上海交大以前瞻视野深度布局，汇聚了粒子物理、天文学、宇宙学等多学科顶尖力量，全方位开展暗物质与暗能量研究。
十数年来，上海交大以前瞻视野深度布局，汇聚粒子物理、天文学、宇宙学等多学科顶尖力量，依托 2024年底获批的暗物质物理全国重点实验室，构建起“深地、深空、深海；理论 + 实验”全链条研究体系。本次由李政道研究所、物理与天文学院、暗物质物理全国重点实验室、李政道图书馆联合主办的暗物质与暗能量成果展，系统呈现了交大在暗物质与暗能量领域的系统性突破，展现中国科研力量探索宇宙本源的硬核实力。
暗物质呈电中性，和普通物质的相互作用极其微弱，除了引力作用外，人类还未通过其他手段观测到它的存在。为了理解暗物质的本质，交大团队从暗物质与原子的相互作用、暗物质与中微子的相互作用，以及暗物质与电磁场的相互作用多个角度开展探索研究，并从宇宙大尺度行为区分不同的暗物质模型。这些互补方向成为上海交大获批建设暗物质物理全国重点实验室的研究主线。
锦屏深地实验室，是目前全球宇宙射线屏蔽条件最好的地方——岩石覆盖超过2400米，把来自宇宙的干扰隔绝到极低水平。交大主导的PandaX实验就扎在这里，用超纯液氙等待暗物质粒子撞进来的那一刻。从最初120公斤的PandaX-I，到580公斤的PandaX-II，再到已运行1465天的4吨级PandaX-4T，每一代都在更大的范围内搜寻暗物质。每一次实验的排除范围，都在缩小暗物质的藏身之处。下一代PandaX-20T已于2026年启动建设，预计2027年建成，探测灵敏度将再上一个台阶。
交大的团队参与了ATLAS大型强子对撞机实验，在高能碰撞的碎片里寻找异常；加入了GAPS南极气球实验，在大气层上方捕捉可能来自暗物质衰变的宇宙射线；还自主研发了实验室天体物理平台，追踪一类叫“轴子”的候选粒子。
与此同时，利用引力透镜技术，结合郭守敬望远镜和Gaia卫星的数据，天文团队绘制了一张迄今最完整的银河系暗物质分布图。这张图不只是交大自己用——它为全球科学家提供了寻找河内暗物质的基准输入。
按照引力逻辑，宇宙膨胀的速度应该越来越慢，就像向上抛出的球会减速一样。但观测告诉我们，事实恰好相反——宇宙正在加速膨胀。驱动这个加速的，被命名为暗能量，占宇宙总成分的68.3%，性质至今成谜。
交大是国内唯一加入DESI（暗能量光谱仪）计划的机构级成员，团队主导了其中二十余项核心科学课题。这个国际项目已提前完成五年巡天目标，采集了超过4700万个星系和类星体的光谱，把宇宙膨胀历史的精度推回到110亿年前，并捕捉到暗能量可能并非"宇宙学常数"的早期迹象。
在青海冷湖，交大正在建设JUST光谱望远镜，主镜口径4.4米，海拔4300米，建成后将成为国内暗物质与暗能量研究最重要的地面设备之一。
针对即将升空的中国空间站望远镜（CSST），交大牵头的“九天”数值模拟项目耗费了超3亿机时、产出8PB数据——这些是望远镜拍到的图像能够被正确解读的前提。
观展邀约：赴一场与宇宙的对话
这次成果展，将把各个项目的进展、装置、数据，以及背后那些具体的科学问题，都汇集在一起。如果你有点好奇心，大概会在某个角落停下来，多待一会儿。
从地下2400米的极深实验室，到亿万光年外的宇宙深空；从捕捉单个粒子的微弱闪光，到绘制整个宇宙的演化图谱，交大人正以 “以天之语，解物之道” 的初心，在微观粒子与宏观宇宙的交汇处不断求索。
• 展览地点：上海交通大学李政道图书馆• 展览时间：即日起开放参观• 主办单位：李政道研究所、物理与天文学院、暗物质物理全国重点实验室、李政道图书馆
李政道图书馆门户网站
李政道图书馆官方微信
审核：徐璟
责任编辑：张浩
来源：李政道研究所
