全球各地的物理學家正在追尋一種粒子——它構成了宇宙中近85%的物質，卻從未被人類直接探測到。麻省理工學院核科學實驗室（LNS）物理學博士研究生五年級學生 潔西卡·弗萊，正是這場探索之旅中的一員。
弗萊成長於舊金山灣區，家離SLAC國家加速器實驗室不遠。她從3歲開始學舞，小學階段便已參加全國性賽事。她辦公桌上擺著一張早年演出的照片，照片裡的她穿著火腿造型的戲服，雙臂張開站在台上。她說，這張照片提醒自己做任何事都要全力以赴。
這種態度同樣體現在她對科學的熱情上。高中物理老師遞給她兩個來自SLAC的廢棄探測器，讓她自由發揮。她找來一篇1960年代使用類似設備的論文，復刻了實驗，並完成了一份完整的研究報告。
"我著迷了，"她說，"我能用一個可以親手觸摸的東西，來回答關於時間與空間如何相互作用的哲學問題，這讓我大開眼界。"
兩條並行的路
弗萊後來進入斯坦福大學，主修物理學與戲劇表演研究雙學位，對兩者都全情投入。
大二那年，她通過舞蹈比賽圈結識的一位經紀人打來電話：百老匯正在為大衛·亨利·黃編劇的《蝴蝶君》選角。當時正值期中考試季，弗萊橫跨美國飛往紐約參加試鏡，隨即趕回趕上考試。此後一個月音訊全無，她以為自己落選，便在瑞士歐洲核子研究中心（CERN）爭取到了一個暑期研究職位。就在此時，電話來了：她入選了這部百老匯演出。結束日內瓦的研究工作後，她直飛紐約開始排練。
弗萊為此休學兩年，接受了芭蕾、現代舞和爵士舞的高強度訓練，還學習了毛利傳統舞蹈、京劇形體和舞台格鬥。她說："所有這些技能都指向同一個核心命題：如何以最好的方式講述一個故事？"
然而，她漸漸察覺到自己和周圍人身上某些變化。每隔幾個月就是新一輪試鏡，新一輪來自陌生人的評判，而這些人掌握著她未來的走向。弗萊將此稱為"劇場的職業危害"——開始把別人對你的看法看得比自己的判斷更重。她內心掙扎，難以在對舞蹈藝術的熱愛，與以舞蹈為職業對自信和自我認知所造成的侵蝕之間找到平衡。
"它正在把我變成一個我不想成為的人，"她說，"認清這一點需要大量的自我審視。"
面臨這一人生岔路口，她做出了痛苦的決定：回到斯坦福完成學業。此後不久，她申請了多所大學的研究生項目，其中包括麻省理工學院。
"MIT的核科學實驗室單獨一個機構，規模就相當於其他大多數院校整個物理系，"她說，"就像在CERN一樣，那裡有一種振奮人心的氛圍和科學能量。我第一次參觀MIT時就感受到了。"
在黑暗中尋找信號
如今，弗萊將這股科學熱情傾注於一個長期困擾天體物理學家的謎題——暗物質。近一個世紀以來，科學家們一再觀察到宇宙中存在遠超可見範圍的物質，僅憑可見物質無法解釋星系的運動和形成方式。暗物質不發光，幾乎不與任何物質相互作用，卻對幾乎所有事物施加引力。弗萊正在尋找她認為最有理論支撐的候選粒子：軸子
。
軸子如果真實存在，質量極輕，比電子小許多個數量級。在這個尺度上，它的行為不像一個離散粒子，更像是一種貫穿整個星系、並在物質周圍因引力聚集的相干波。
弗萊參與了兩項探測軸子的實驗。第一項已在MIT運行，名為ABRACADABRA，全稱為"採用貝葉斯B環裝置的寬頻/共振宇宙軸子探測方法"。"我第一年練了好多次才能順暢說出這個名字，"她咧嘴笑道。第二項正在她的母校斯坦福大學建設中，名為DMRadio，即"暗物質射電"。兩項實驗遵循相同原理：在強磁場中，軸子應會產生微弱的振盪電流。
"想像海洋中的兩道浪，碰撞時會形成離岸流。我們尋找的，就是那股離岸流，"她說。
這種電流通過電路元件和量子放大器以共振方式加以放大。不同的軸子質量對應不同頻率，探測器因此需要系統地在全頻段進行調諧，就像調汽車收音機一樣。問題在於，即便經過放大，信號依然淹沒在噪聲之中：熱漲落、環境干擾和其他電氣活動都會對信號造成遮蔽。憑藉領域內理論學家的研究成果，弗萊清楚地知道她所尋找的信號形態，但軸子的質量和相互作用強度至今仍是未知量。
"這是個難題，但並非無解，因為軸子信號的形態實在太獨特了，幾乎找不到任何其他信號與之相似，"她說，"這是一場有趣的追獵。"
調準頻率
弗萊的導師是物理學教授林德利·溫斯洛，後者領導MIT核科學實驗室下設的中微子與暗物質研究組。溫斯洛在這位學生身上看到了一種熟悉的特質。
"我們都曾站在人生的轉折點，在兩種巨大的熱情之間做出抉擇，走向了截然不同的人生方向，"她說，"那些未曾走過的人生，至今仍在影響著我們對待物理研究的方式……我在她的工作中看到了這一點：精益求精的驅動力，對反饋的渴望，以及在帷幕升起時無所畏懼地呈現成果的勇氣。"
中微子與暗物質研究組由四位首席研究員組成，弗萊將他們之間的協作模式稱為該系最大的優勢之一，這也推動她不斷拓展自己的研究邊界。實驗室之外，她仍然在哈佛附近一座古老教堂改建的舞蹈室里跳舞。"在用腦一整天之後，"她說，"我喜歡這種只是活在身體裡的感覺。"
目前仍處於博士項目最後階段的弗萊，已入選《福布斯》2026年"30歲以下精英"科學榜單。眼下，她專注於完成DMRadio的數據分析，並推動探測器順利落地。至於接下來的路——博士後職位、自己的課題組，乃至獨立研發一台探測器——她以一種清醒的眼光審視這些可能，而這份清醒，她說，部分源於自己曾經做過一個更艱難的決定。
"我意識到，做物理學研究會讓我感到快樂，也能讓我產生我想要的影響，"她說，"我會不斷地反問自己這個問題，不想只是追逐名聲、走到路的盡頭只是因為我能做到，我要確認這是我真正想做的事。"
她堅信，暗物質將在她有生之年被探測到。她說的是"當那一天到來"，而不是"如果"。她花了五年時間完善的探測方法，在她看來是該領域最具前景的路徑之一。"我們只需要繼續調準頻率。"
Q&A
Q1：軸子是什麼？為什麼科學家認為它是暗物質的候選粒子？
A：軸子是一種理論上存在的超輕粒子，質量遠小於電子，比電子小許多個數量級。在這個尺度上，它的行為不像離散粒子，更像一種貫穿整個星系並在物質周圍因引力聚集的相干波。由於其獨特的物理特性與暗物質的理論描述高度吻合，許多物理學家認為軸子是目前最有理論支撐的暗物質候選粒子之一。
Q2：ABRACADABRA和DMRadio是怎麼探測軸子的？
A：兩項實驗都基於相同原理：在強磁場環境中，軸子應會產生微弱的振盪電流。這一信號通過電路元件和量子放大器以共振方式放大。由於不同質量的軸子對應不同頻率，探測器需要像調收音機一樣系統掃描全頻段。最大挑戰在於，即便放大後，信號依然淹沒在熱漲落、環境干擾等噪聲之中，需要精確識別軸子信號的獨特形態才能將其辨別出來。
Q3： 潔西卡·弗萊為什麼放棄百老匯演員的職業，轉而回去做物理研究？
A：弗萊在百老匯演出期間逐漸意識到，高頻率的試鏡和外部評判讓她越來越依賴他人的看法，而非自己的判斷，這對她的自信心和自我認知造成了侵蝕。她意識到以舞蹈為職業"正在把她變成一個自己不想成為的人"，經過深刻的自我審視，她最終選擇回到斯坦福完成學業，並繼續走上物理學研究的道路。
