中新網(wǎng)涼山11月1日電 題：世界最深地下實驗室：地下2400米的“守株待兔”

　　作者 王利文

　　在地下2400米的實驗室尋找暗物質(zhì)是什么體驗？“95后”清華大學(xué)工程物理系博士生聶奇緣笑稱，這項研究像是“守株待兔”，待穿過重重阻礙的暗物質(zhì)“自投羅網(wǎng)”。

　　暗物質(zhì)指“不發(fā)光(包括所有波段的電磁波)”的物質(zhì)，因此很難通過常規(guī)手段觀察到。構(gòu)成恒星、星系等可見宇宙的普通物質(zhì)僅占宇宙總質(zhì)量的4.9%；暗物質(zhì)則約占26.8%，它參與了宇宙的演化并組成了宇宙的現(xiàn)在。作為當(dāng)前科學(xué)前沿?zé)狳c，研究暗物質(zhì)能改變?nèi)祟悓τ钪娴恼J(rèn)知。

　　位于四川涼山錦屏山隧道中部的中國錦屏地下實驗室是世界埋深最大的地下實驗室，2400米的巖石層埋深將大量輻射阻隔在山體之外，實驗室中高純鍺探測器外部有聚乙烯、鉛、銅等六重“盔甲”，層層屏蔽中子、伽馬射線等輻射源。如果“翻山越嶺”碰撞上探測器的物質(zhì)留下與普通物質(zhì)不同的反沖能量，就有可能是暗物質(zhì)，這便是“守株待兔”?！斑@里就像暗室，能把宇宙射線的噪聲屏蔽掉，更容易捕捉到暗物質(zhì)?！敝袊\屏地下實驗室科研助理景明坤如此形容。

　　由于實驗環(huán)境要求特殊，在中國擁有地下實驗室前，其暗物質(zhì)實驗一直借用其他國家的實驗室?！爱?dāng)時只有不到1平方米的實驗區(qū)，不利于開展各項實驗?！闭?wù)撈鸢滴镔|(zhì)研究歷程，景明坤很是感慨。2008年，雅礱江錦屏山隧道貫通，清華大學(xué)專家發(fā)現(xiàn)此處有2400米的天然巖石屏障，自身低輻射環(huán)境有利于開展暗物質(zhì)研究。于是，清華大學(xué)和雅礱江流域水電開發(fā)有限公司合作，開始了緊鑼密鼓的建設(shè)。2010年，中國錦屏地下實驗室建成并投入使用，主要開展暗物質(zhì)、中微子、核天體物理等前沿基礎(chǔ)科學(xué)研究，填補(bǔ)了中國地下實驗室的空白。目前，中國錦屏地下實驗室正在擴(kuò)建二期工程，將從現(xiàn)有的4000立方米擴(kuò)容到30萬立方米。

　　實驗室內(nèi)，研究人員主要工作分為暗物質(zhì)探測和環(huán)境輻射測量研究。高純鍺探測器每天能捕捉到成千上萬的信號波形，為了測量暗物質(zhì)，作為CDEX實驗組成員的聶奇緣正在顯示器前對捕捉到的碰撞信號進(jìn)行分析，判斷是否為暗物質(zhì)信號。

　　低輻射環(huán)境和純凈的實驗材料是暗物質(zhì)實驗順利進(jìn)行的保障，“90后”景明坤已在環(huán)境輻射測量崗位上工作7年有余。每天的工作內(nèi)容是對所有實驗樣本進(jìn)行輻射檢測，景明坤享受不同實驗帶來的快樂：“雖然久居深山地下，科研工作讓我的興趣得到極大滿足，希望有生之年能對暗物質(zhì)研究做出一點貢獻(xiàn)?！?/p>

　　近年來，中國暗物質(zhì)及相關(guān)研究實現(xiàn)從“跟跑”“并跑”到“領(lǐng)跑”的跨越。目前，清華大學(xué)、上海交通大學(xué)等高校取得近30項科研成果。其中，清華大學(xué)2014年發(fā)表的論文成功排除了美國一實驗室宣稱“探測到暗物質(zhì)”的區(qū)域；上海交通大學(xué)2021年“熊貓”實驗公布的暗物質(zhì)搜尋結(jié)果再次刷新了暗物質(zhì)實驗探測的邊界值；該實驗室深地核天體物理實驗揭示了古老恒星鈣豐度之謎，相關(guān)論文于今年10月26日在《自然》上發(fā)表。

　　盡管目前探測到的信號還不是暗物質(zhì)信號，聶奇緣并不氣餒。“實驗的意義就是不斷排除環(huán)境背景噪聲，縮小暗物質(zhì)探測區(qū)間。我們相信早晚有一天，能等到暗物質(zhì)撞上來?！?完)