宇宙学实验表明暗物质确实存在。哈勃太空望远镜收集的数据，以及碰撞星系的 X 射线图像、宇宙背景辐射的测量以及星系旋臂末端恒星旋转方式的分析，都在帮助天文学家绘制宇宙暗物质的图谱。物理学家认为，暗物质为宇宙提供了引力结构，影响着——但通常不与——我们所感知的物质相互作用。但暗物质并非仅“存在于宇宙之中”——我们也在地球上寻找它。
大多数暗物质实验室都建在地下深处，以最大限度地减少来自宇宙射线的背景信号。在这些黑暗的实验室深处，现代的“淘金者”们正在想出富有创意的办法来探测暗物质与已知物质之间的相互作用，他们利用了固体、液体和气体。“（寻找第一批暗物质粒子）的竞赛已经开始，”佛罗里达州立大学的理论物理学家 Howard Baer 说，他是美国暗物质科学评估小组的成员。事关重大。Baer 预测获胜者将获得诺贝尔奖。
尽管远未确定，但最有可能的暗物质候选者是被称为弱相互作用大质量粒子（WIMP）的巨大粒子，或者是轻得多的轴子粒子。“目前还没有人能够探测到其中任何一种，而且‘没有人确定它们是否存在’，”Baer 解释道。以下是研究人员为寻找这种难以捉摸的暗物质而采取的六种方案。
固体努力 在明尼苏达州东北部一座前铁矿中，低温暗物质探测（CDMS）团队正在寻找 WIMP 与锗等固体碰撞的痕迹，锗的原子大小与预测的 WIMP 大致相同。堆叠起来的超低温锗探测器“晶体”——大小和形状都像曲棍球冰球——位于旧矿井中，被约半英里的地球屏蔽，免受宇宙射线的影响。每个晶体的 C 端有一千多个小型温度计，另一端是电极。
WIMP-锗碰撞应该会在晶体中产生产生热量的声子——非常精细的声波——从而产生可探测到的热量，并将晶体从超导态（无电阻）转变为更自然的系统（有电阻）。WIMP 还应该将锗原子核推出位置，使电子相互碰撞。一个位于“曲棍球冰球”另一侧的电极应该能够探测到由 WIMP 扰动锗而产生的电场。
据明尼苏达大学 CDMS 物理学家 Priscilla Cushman 称，该团队最终计划“深入地下”，并在加拿大一个地下近两英里的实验室（又称“SNOLAB”）设置补充实验。在这些深度，能够产生 WIMP 模拟中子（产生 WIMP 类似效应）的宇宙射线会更少。目前还没有关于 CDMS 团队何时计划在 SNOLAB 部署这些探测器的消息。
高贵追求 CDMS 小组并不是唯一希望看到 WIMP 推动原子核的团队。欧洲的竞争对手，包括在意大利罗马附近 Gran Sasso 地下实验室工作的 XENON 团队，已经放弃了固体，转而使用液体。他们正在寻找 xenon 和 argon（氦族元素）等致密惰性液体大桶中的 WIMP 活动。
据 Baer 称，优势在于惰性液体更便宜且更容易设置。其原理是：WIMP 穿过重原子时，最终会撞击原子核，激发原子并发出光能，这些光能可以被罐体两侧的光电倍增管吸收，同时还可以通过液体中的探测器导线探测到电子活动。
一些小组也在试验高密度加压惰性气体，尽管这些实验还处于非常初步的阶段。
辛劳与麻烦 尽管这些项目仍处于早期阶段，但像费米实验室的芝加哥地下粒子物理天文台（COUPP）这样的团队正在研究气泡室技术，将其作为另一种 WIMP 探测工具。这涉及到将液体——通常是氟碳化合物（尽管正在测试多种液体）——在高于其沸点的温度下过热，使其在受控温度下不再产生气泡。
“过热的液体想要沸腾，但它被维持在沸点以上，”Cushman 解释道。在正确的温度和压力下，电子和光子由于质量太小而无法产生气泡。但 WIMP 可以。如果 WIMP 穿过灼热的液体，它们的质量应该会使液体开始冒泡，从而探测到暗物质。
灯光、摄像机、轴子！ 尽管有许多 WIMP 探测者，但只有一个团队在认真寻找轴子，这是另一种主要的暗物质候选者。与 WIMP 类似，物理学家预测轴子与其他物质的相互作用非常微弱。但研究人员可能能够在微波-磁场中使用非常灵敏的电子设备看到它们。至少，这是轴子暗物质实验（ADMX）的赌注。他们正在加州的实验室尝试寻找将轴子转化为光波的合适条件。这一切都发生在一个超冷却的圆柱体中，以防止正常的振动干扰。
砰砰砰 明年将在瑞士启动，将以惊人的 13 万亿电子伏的能量，旨在协调原子碰撞，这可能会重现大爆炸后类似的条件。理论家预测，所有这些碰撞可能会产生暗物质以及更多：一系列能让理论物理学家心动不已的粒子。LHC “可能会变成一个暗物质工厂，”Baer 解释道。
冰、冰……或许？ 并非所有地面上的努力都集中于直接探测暗物质。有些，例如南极的 IceCube 中微子探测器，正试图捕捉运动中的暗物质产物——如中微子（微小的高能粒子）。与暗物质的联系？中微子的一种来源可能是 WIMP 在太阳或地球核心的湮灭。由于它们非常微小，捕捉中微子非常棘手，但并非不可能。中微子与冰的偶尔碰撞会产生一种称为 μ子的粒子，该粒子会发出微弱的蓝光。
南极有大量的冰。那里的科学家们正将一整立方千米的冰变成一个巨大的中微子“望远镜”，他们通过钻数千个深达清晰冰层中的孔，并种植圆形的感光管传感器来捕捉冰-中微子碰撞产生的闪光。IceCube 计划于 2011 年完工。
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