科学家四川寻暗物质 地下2400米接近"宇宙幽灵"
中国锦屏地下实验室位于锦屏山隧道中部，上方便是巍巍锦屏山 新华社发
中国锦屏地下实验室中的PandaX实验所用设备 新华社发
以“汇聚海外英才·创新创业西部”为主题的2015“中国西部海外高新科技人才洽谈会”（简称海科会）昨日在成都开幕。本届“海科会”参会嘉宾来自全球20多个国家和地区。诺贝尔奖得主、物理学家丁肇中，诺贝尔奖得主、化学家阿达·尤纳斯及来自美、加、日、澳、新等国9名院士将参加会议。昨日，刚抵达成都的丁肇中接受了媒体的采访。
2008年，丁肇中将他的暗物质探测器搭载航天飞机送上了国际空间站，而对于位于四川西昌的全球最深暗物质探测实验室——2.4公里厚岩石层下的中国锦屏地下实验室，早有耳闻的他表达了赞许：“我的在天上，四川的在地下，方式不同，但原理都是类似的”。
成都商报记者 郭峰 综合新华社
听丁肇中怎么说
两个项目方式不同，原理类似
丁肇中儿时在四川长大，至今还能说一口四川话，25年前他曾在成都短暂停留，对于今天成都的变化，他感到很惊讶。“完全是一个全新的城市，我的时间都在工作上，我的工作都在实验室里，跟外界联系很少。”
2008年，丁肇中将他的暗物质探测器搭载航天飞机送上了国际空间站，成为人类首个太空中的宇宙射线探测器。79岁的他仍对探测暗物质保持着高昂的热情，早上七八点就到实验室，他说自己仍对宇宙的一切未知感到好奇。
中国近年来科技实力的崛起让丁肇中很关注，在空间探测上，四川更是追赶迅速，先后建了中国锦屏地下实验室和稻城海子山高海拔宇宙线观测站。其中藏在2400米岩层下的锦屏实验室，正好和丁肇中一样进行暗物质的寻找工作。2010年，这座实验室投入使用，目前有两个中国科学家牵头的实验组进驻，包括上海交通大学牵头组织的PandaX实验和清华大学主导的CDEX实验。
“我知道四川这个项目，宇宙射线探测的理想条件是干扰小，大气层对射线的吸收很大，所以我把暗物质探测器发射到距地面400多公里的国际空间站；另一种方法就是在很深的地下，岩层吸收了很多地球本身射线的干扰，也是很好的研究方法。我们方式虽然不同，但原理都是类似的。”丁肇中对锦屏地下实验室表达了赞许。
看四川探测怎么样
那么，2010年建成后，锦屏地下实验室的最新进展怎样？
昔日为修建锦屏水电站，一条交通隧道连接着雅砻江U形大河弯的两侧，中国锦屏地下实验室便在这隧道中部，上方是巍巍锦屏山。对“滤声”而言，锦屏地下实验室条件得天独厚。其深度为全球同类实验室中最深，上方2.4公里厚的岩石层可拦截大部分穿透力极强的宇宙射线，使其数量降至地面水平的亿分之一。
每年记录3000万次发光
与暗物质有关的可能不到1次
乘急速电梯下行、穿过层层戒备、瞳孔识别门禁……记者随PandaX实验组进入实验室，进门后换上防尘衣物，没走几步，手机信号彻底消失。
据了解，PandaX采用液氙技术，即将氙气制冷至零下100摄氏度，当暗物质跟氙原子发生碰撞时，氙原子就会发光，同时也会产生自由电子。科学家的工作就是想办法把这些微弱的光和几个自由电子探测出来，同时确认这些信号不是由其他原因引起的。
为尽可能祛除干扰，除实验室上方的天然岩石层外，实验核心装置外还安装了由铜、聚乙烯、铅块组成的多个屏蔽层，以此将实验室中的中子、伽马射线等阻挡在探测器外。
但即使是这样层层设防，各种与暗物质无关的辐射物还是会与探测器中的氙原子核发生每秒成百上千次碰撞，这些干扰信号要靠计算机来筛选。中国“千人计划”专家、上海交通大学鸿文讲席教授季向东说：“最终值得PandaX实验装置记录的发光事件，大约每秒只有1次，每年就是3000万次左右。而跟暗物质真正有关的，很可能不到1次。”
获得国际最灵敏实验结果
缩小暗物质可能存在区域
去年，CDEX实验组得到了目前点电极高纯锗探测器在国际上最灵敏的实验结果，进一步缩小了暗物质可能存在的区域。PandaX实验组也公布了一期实验获得的首批数据，对以往国际上所有发现的疑似轻质量暗物质信号提出了质疑。
谈到这两个实验组的结果，来自美国珀杜大学的物理学家拉斐尔·朗认为，它们真正使得中国暗物质搜寻努力“走到了国际社会的最前沿”。
实验室参建者之一、四川大学唐昌建教授昨向成都商报记者透露，目前二期扩建接近完成，实验室总容积将从4000立方米扩容到约30万立方米，最新探测设备已调试完毕，即将进行安装。 “设备越大，数据越多，精度越高。”
“基础理论研究是很烧钱的，它的投入反映了一个国家对科学的重视程度。”唐昌建教授对商报记者说，但基础研究转化为生产力的能力也是惊人的，像过去的原子、量子研究就直接导致今天通讯技术的发展。
季向东教授称，随着实验探测灵敏度的提升，中国人有望率先找到理论预言的暗物质粒子，“我们已接近发现暗物质的边缘”。
而丁肇中的探测器已送入太空7年，他估计，按现在搜集数据的速度，五到十年内会有一个结果。
“中国和美国的方法各有优势，而最终的确认，一般是要通过几种探测方式的结论相互印证才能得出。”唐教授表示，也就是说，在暗物质研究上，中美既有竞争，也有合作。”
我们为什么要寻找暗物质？
1、什么是暗物质
“暗物质”被科学家比作“笼罩在21世纪物理学天空中的乌云”。迄今的研究和分析表明，暗物质在宇宙中所占的份额远远超过目前人类可以看到的物质，通常所观测到的普通物质只占宇宙质量的5%。暗物质涉及宇宙产生和演化的一些最基本问题。美国国家研究理事会将“什么是暗物质”列为21世纪与宇宙相关的重大前沿科学问题之首。
2、要找到有多难
上海交通大学物理与天文系特别研究员刘江来把暗物质比作宇宙中的“雾霾”，地球则是在“雾霾”中行驶的汽车，“雾霾”中的颗粒撞击汽车就会发出“响声”，实验探测器的任务就是把这种“响声”记录下来。暗物质的“声音”有多小？“就好像听众坐在第一排听音乐会，还要听清30米外一只蚊子的嗡嗡声。”
相关链接
本届海科会参会代表将带生物医药、IT电子、环保能源、机械制造等各类高新科技项目450个参会，还将举办19场招才引智活动，西部省市区和四川有关市、高等院校、产业园、科研机构、金融机构、重点企业代表1000余人将参加相关活动和项目对接。
