张新民 陈学雷

（1中国科学院高能物理研究所 北京 100039 2中国科学院国家天文台 北京 100012）

近10余年，宇宙学研究发展迅速，人们对宇宙有了全新的认识。2010年年底，在本世纪首个10年即将结束之际，美国《科学》杂志审视了进入新千年以来所取得的重要的科学进步，评选出了10项科学成就 （Insights of the Decade），“精确宇宙学”名列其中[1]。 这是对宇宙学研究的一个肯定。的确，在过去的10年间，以Wilkinson微波背景各向异性探测器（Wilkinson Microwave Anisotropy Probe，简称WMAP）为代表的天文观测对宇宙学参数进行了精确的测量，不仅使宇宙学研究步入了辉煌的时代，同时对物理学提出了重大挑战。这些天文观测告诉我们，宇宙的基本组成中大约73%是暗能量，23%是暗物质。

从粒子物理学研究物质基本结构的观点出发，我们知道普通物质是由分子、原子构成。然而分子、原子不是最基本的，目前已知的基本粒子是由粒子物理标准模型所描述的夸克和轻子以及传递相互作用的规范玻色子。但是，天文观测告诉我们这些普通物质只占4%，而96%是暗物质和暗能量。暗物质、暗能量问题对粒子物理学提出了重大的挑战。寻找暗物质粒子、研究暗能量的物理本质、探索宇宙起源及演化的奥秘，结合粒子物理和宇宙学的研究已成为21世纪天文学和物理学发展的一个重要趋势。目前世界各国都在集中人力、物力和财力组织攻关，开展这一重大交叉学科的研究。自实施知识创新工程一期起，中科院就将粒子宇宙学列为重要研究方向。 经过多年的努力，我国科学家在宇宙学暗物质、暗能量理论研究、计算宇宙学研究以及基于国际合作的实验研究方面都取得了一些显著的成果。……