未解之谜

　　四夸克物质

　　夸克一般为2个或3个成对，这是几乎所有的实验给出的结果。但在2013年夏季，中国的BESIII实验和日本的Belle实验分别报告称他们在高能正负电子对撞实验中检测到了由4个夸克组成的神秘粒子。尽管对这种被称作Zc(3900)的粒子的性质还有其它可能的解释，但4夸克粒子真实存在的可能性看来非常大，因为在那之后中国的研究组又发现了其它一系列由4夸克组成的物质粒子。

　　超高能中微子

　　那些用于监测罕见偶发事件的监测系统往往造价昂贵，但最终监测数年而一无所获。因此，近期科学家们对一个消息感到振奋鼓舞的心情也就不难理解了：他们设立在南极的冰立方探测器——一台专用于监测中微子的巨型设备，在2013年报告检测到两个具有异常高能量的中微子粒子，其能量接近1000TeV(1千万亿电子伏特)，这比来自太阳的中微子能量高出近10亿倍。随后南极冰立方望远镜项目的科学家们进一步进行了数据分析并发现了另外26个能量高于30 TeV的中微子。

　　难以捉摸的暗物质

　　2013年在暗物质研究领域同样取得了进展，一批与之相关的长期研究项目陆续开始公布其结果，不过遗憾的是，有关暗物质本质的问题仍然没有被揭开。在2013年的4月份，丁肇中教授领衔的，安装在国际空间站上的阿尔法磁谱仪项目报告他们在宇宙射线中检测到正电子的过量。这可能与空间中暗物质粒子的湮灭有关，但在更高能级水平上的数据还需要排除其它可能的解释。而另外两项在地面上进行的实验则从另一个方向着手，他们试图直接捕获被认为构成了暗物质的候选粒子，即“WIMP”(大质量弱相互作用粒子)。