捕捉最“弱”的光

　　捕捉最“弱”的光

　　这里是垂直岩石笼罩厚度达2400米的“极深地下”！

　　这里是天下上最“黑”的屋子！

　　在这个深藏于四川凉山彝族自治州，锦屏山交通隧道中部地下的“黑”屋子里，随同着原子核信号放大后的微微闪光，科研职员在不中止运行的仪器旁凝思寻找、捕捉。

　　这里，就是中国锦屏地下实验室。

　　科研职员时时刻刻的事情就是“找器械”。他们在找什么？

　　找宇宙中最“弱”的光——暗物质，一种一直没有被“瞥见”，却在物质起源和宇宙演化历程中具有主要职位的物质。

　　若是把宇宙全貌比作一片海洋，到现在为止，人类碍于有限的明白和考察手段，还只是在探索这片“海洋”的一小部门。天文学的众多观察数据解释，暗物质约占整个宇宙物质质量的85%。但，它看不见、摸不着，险些反面任何物体发生作用。

　　为了捕捉到这神秘又“腼腆”的暗物质，21世纪以来，国际上相继开展了20多个探测实验。人们信托：谁先揭开它的面纱，谁就将促成人类对物质天下和宇宙熟悉的又一次重大飞跃。

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　　当前，暗物质探测方式大要分为“上天”“入地”和“人造暗物质”三类：“上天”指间接探测实验，为削减地球大气层的滋扰，通常在太空举行；“入地”指直接探测实验，为削减宇宙线的滋扰，通常在地下实验室举行；“人造暗物质”指加速器实验，即通过通俗粒子的对撞来发生暗物质粒子，主要在欧洲核子中央的大型强子对撞机上举行。

　　中国锦屏地下实验室开展的研究就属于“入地”。

　　在这里，2400米的岩石隧道就像一个暗室，牢牢地把宇宙射线的噪声盖住。与国际上其他地下实验室相比，这里岩石笼罩最深，宇宙线通量最小，可用空间最大，而且具备交通便捷、电力及水源足够的优势。

　　2010年12月12日，“中国锦屏地下实验室”揭牌并投入使用，标志着中国拥有了天下一流的清洁的低辐射研究平台。随后，清华大学牵头的盘古设计(CDEX)高纯锗暗物质实验和上海交通大学牵头的熊猫设计(PandaX)液氙暗物质实验项目入驻。

　　“类似于‘等暗物质自坠陷阱’。”清华大学工程物理系教授、CDEX暗物质实验认真人岳骞先容，在这个极端平静的实验室里，两支团队所放置的探测器中的靶粒子会和暗物质“相撞”，并从它们身上获得一点能量，而这个能量可以酿成电离信号也可以酿成热振动信号，或是闪灼光信号。科学家们可以把暗物质粒子和通俗物质相互作用后的种种参数都纪录下来，从中统计纪律，再行使这些蛛丝马迹一点点拼集出暗物质的信息。

　　事实上，暗物质和通俗物质相撞的概率极低。科学家们可不是守株待兔。

　　4000立方米的实验室一期里，每一个实验环节的全心设计，每一位科研职员的争分夺秒，都向着两个目的奔赴——增效，千方百计提升暗物质的碰撞信号；降本，绞尽脑汁屏障靠山的滋扰信号。

　　功效连续不断。2013年，CDEX互助组揭晓了我国首个暗物质直接探测实验效果。2014年，给出点电极高纯锗暗物质探测方面国际最迅速实验效果，这一效果行使相同探测手艺，确定性地清扫了美国CoGeNT实验组给出的暗物质存在区域。近两年，虽然在中国锦屏地下实验室的国家重大科技基础设施“极深地下极低辐射本底前沿物理实验设施”还在紧锣密鼓的建设历程中，但两个实验组连续取得新突破，在暗物质年度调制、暗光子、轴子等差异暗物质模子下给出了一系列国际先进功效，保持国际“并跑”。

　　眼下，正在建设的二期实验空间将增添到30万立方米。更多科研团队正摩拳擦掌，守候进入扩建后的这个极深地下实验空间。

　　暗黑天下，只为那一眼“瞥见”！在这条路上，每一点执着坚持后的发现都将使人类对物质天下的熟悉更进一步，也必将在科学史上镌刻下属于中国科学家的一笔。

　　(本报记者 邓晖)

【编辑:王禹】