很多看過電影《變形金剛》的科幻迷們，都會(huì)被影片中的超級(jí)裝備“暗物質(zhì)引擎”吸引，在影片中，它是人類進(jìn)行星際穿越的必備武器，暗物質(zhì)引擎可以源源不斷地收集暗物質(zhì)，為飛船的正常航行提供強(qiáng)大的動(dòng)力。

　　影片中的科幻橋段大膽又前衛(wèi)，在現(xiàn)實(shí)中，暗物質(zhì)是指宇宙中那些既不發(fā)射光，也不吸收和反射光的物質(zhì)。天文學(xué)的眾多觀測數(shù)據(jù)和結(jié)果表明，暗物質(zhì)廣泛分布在宇宙的各個(gè)角落，約占整個(gè)宇宙物質(zhì)質(zhì)量的85%。

　　眼下，中國科學(xué)家也加入到了尋找暗物質(zhì)這種“宇宙精靈”的隊(duì)伍中來，找到它，就可以顛覆現(xiàn)在人類對(duì)世界、對(duì)宇宙的認(rèn)知。

　　暗物質(zhì)究竟是什么？記者探秘世界上最深的地下實(shí)驗(yàn)室！

　　雅礱江，金沙江最大的支流，發(fā)源于青海省境內(nèi)的巴顏喀拉山南麓，自西北向東南逶迤而來，當(dāng)雅礱江奔流至四川省涼山州境內(nèi)時(shí)，洶涌的雅礱江被巍峨的錦屏山截住了去向，江流被迫轉(zhuǎn)彎，形成了150公里壯美的大河灣。

　　而央視財(cái)經(jīng)《經(jīng)濟(jì)半小時(shí)》欄目記者要探訪的世界最深的地下實(shí)驗(yàn)室，就隱藏在雅礱江邊的錦屏山下。

　　雅礱江

　　整個(gè)實(shí)驗(yàn)室最核心的位置位于錦屏地下實(shí)驗(yàn)室的最深處，當(dāng)一米多厚的聚乙烯門緩緩打開后，一個(gè)龐大的紅色箱體出現(xiàn)在記者的面前，捕捉暗物質(zhì)的探測器就放置在里面。

　　清華大學(xué)工程物理系博士后楊麗桃：我們今天的任務(wù)就是把這個(gè)屏蔽體打開，把這個(gè)探頭露出來，做放射源的刻度實(shí)驗(yàn)。

　　中國錦屏地下實(shí)驗(yàn)室

　　按下啟動(dòng)按鈕后，箱體徐徐打開，映入眼簾的是一塊塊金燦燦的、碼放整齊的金屬磚塊。這些金屬磚塊，最重的有320公斤，最輕的是9公斤，是具備超高純度的高純無氧銅，而暗物質(zhì)探測器就被放置在這些金屬磚塊的正中央。

　　清華大學(xué)工程物理系博士后楊麗桃：這是我們最核心的武器，就是來尋找暗物質(zhì)真正核心的東西，只有拳頭大小，一公斤，就在這個(gè)真空腔體里。

　　高純無氧銅磚塊

　　暗物質(zhì)探測器，也被稱為探測標(biāo)靶，清華大學(xué)的科研團(tuán)隊(duì)在錦屏地下實(shí)驗(yàn)室放置的是高純鍺探測器，它用世界上純度最高的鍺晶體材料制造而成，一旦暗物質(zhì)擊中其中的鍺原子核，原子核就有可能會(huì)獲得微小的能量，并被發(fā)現(xiàn)。但要讓暗物質(zhì)粒子順利與探測器相遇，并被識(shí)別，卻面臨著一個(gè)巨大的挑戰(zhàn)。宇宙中的高能粒子如同傾盆大雨，無時(shí)不刻地轟擊著地球，要甄別并發(fā)現(xiàn)隱身其中的暗物質(zhì)粒子，如同在一場人聲鼎沸的足球比賽現(xiàn)場聽見一根鋼針跌落的聲音。

　　暗物質(zhì)捕捉示意圖

　　不過這些困難可阻擋不了科學(xué)家們探求未知世界的步伐，目前在全世界暗物質(zhì)研究領(lǐng)域，科學(xué)家們找到的辦法之一，就是把安放暗物質(zhì)探測器的實(shí)驗(yàn)室搬到足夠深的地下來進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。

　　中國錦屏地下實(shí)驗(yàn)室的巖石覆蓋厚度足足有2400米，相當(dāng)于4.5個(gè)北京最高建筑——“中國尊”的高度，是目前全世界巖石覆蓋最厚的地下實(shí)驗(yàn)室，實(shí)驗(yàn)室位于錦屏山深處的一個(gè)隧道的中部，這里就像是一個(gè)精心布置的陷阱，等待暗物質(zhì)落入其中并被發(fā)現(xiàn)。

　　世界地下實(shí)驗(yàn)室厚度排名

　　中國錦屏地下實(shí)驗(yàn)室目前是全世界探測暗物質(zhì)條件最好的地下實(shí)驗(yàn)室，2008年，當(dāng)清華大學(xué)暗物質(zhì)探測團(tuán)隊(duì)在電視新聞中聽說世界上最大埋深的錦屏山隧道貫通，巖石埋深超過2400米，整個(gè)隧道長度17.5公里的時(shí)候，就想到如果在隧道中央挖一個(gè)實(shí)驗(yàn)室的話，那么周邊360度都超過2400米。

　　雅礱江錦屏水電站

　　帶著這個(gè)念頭，他們找到了雅礱江水電開發(fā)公司，探討在山體巖石覆蓋最厚的隧道中央一側(cè)，開挖建設(shè)實(shí)驗(yàn)洞室的可能性。雙方很快達(dá)成了共建協(xié)議。2010年中國錦屏地下實(shí)驗(yàn)室落成，并正式開始暗物質(zhì)直接探測研究。依托超級(jí)工程的建設(shè)，克服了巖爆等重重困難，超級(jí)實(shí)驗(yàn)室最終得以橫空出世。

　　2400米巖石下的實(shí)驗(yàn)室示意圖

　　十年間，清華大學(xué)暗物質(zhì)探測團(tuán)隊(duì)的實(shí)驗(yàn)在不斷升級(jí)，發(fā)布的成果在國際同類實(shí)驗(yàn)團(tuán)隊(duì)中，也越來越有話語權(quán)。在你追我趕的國際競爭中，要想從“并跑”實(shí)現(xiàn)超越對(duì)手之后的“領(lǐng)跑”，就必須擁有更加先進(jìn)的探測裝備和更強(qiáng)的數(shù)據(jù)分析能力。現(xiàn)在二期實(shí)驗(yàn)室正在進(jìn)行建設(shè)，距離一期實(shí)驗(yàn)室不到一公里，就在錦屏山隧道的另一處。

　　揭秘中國錦屏地下實(shí)驗(yàn)室二期！暗物質(zhì)研究如火如荼！

　　從中國錦屏地下實(shí)驗(yàn)室一期出發(fā)，驅(qū)車在隧道中穿行幾分鐘，就來到了實(shí)驗(yàn)室的二期。這里增加到30萬立方米，是一個(gè)名副其實(shí)的地下宮殿，施工人員正在忙著安裝一個(gè)直徑16米的巨大罐體，這個(gè)罐體容積是2000立方米，清華大學(xué)的團(tuán)隊(duì)就是計(jì)劃在這個(gè)巨大罐體中裝入液氮，并在罐體中央放入晶體質(zhì)量更大、性能更優(yōu)越的探測器陣列，新實(shí)驗(yàn)室搭建成功后，捕捉暗物質(zhì)的能力將會(huì)成倍增長。下一步他們將要做百公斤至噸量級(jí)的探測器。

　　實(shí)驗(yàn)室二期

　　與此同時(shí)，在清華大學(xué)工程物理系的實(shí)驗(yàn)室里，岳騫教授和團(tuán)隊(duì)成員，正在討論的是一款用于采集傳輸觀測數(shù)據(jù)的芯片，它將會(huì)被用在地下實(shí)驗(yàn)室二期的實(shí)驗(yàn)裝置中，如何使芯片能夠在液氮的低溫環(huán)境下連續(xù)工作，同時(shí)最大可能地降低芯片本身對(duì)探測器的干擾，是目前岳騫他們亟待破解的難題。他們希望能在2019年年底，正式開始下一階段的暗物質(zhì)實(shí)驗(yàn)研究。

　　新型探測技術(shù)實(shí)驗(yàn)室

　　為了讓二期實(shí)驗(yàn)室的排風(fēng)設(shè)備能夠早日接通投入使用，錦屏山的建設(shè)者們正想方設(shè)法在山體中架設(shè)通風(fēng)管道，施工人員們把三根直徑80公分的通風(fēng)管道在山體洞穴中鋪設(shè)9.2公里完成通風(fēng)，這樣復(fù)雜、龐大的通風(fēng)系統(tǒng)，在國內(nèi)還是頭一次，管道距離實(shí)驗(yàn)室二期還有最后的一公里就即將貫通，但這個(gè)一公里卻恰恰是施工難度最大的。他們也盼望著二期實(shí)驗(yàn)室能早日完工，交付給科學(xué)家進(jìn)行最前沿實(shí)驗(yàn)。

　　通風(fēng)管道

　　入夜，楊麗桃和團(tuán)隊(duì)的小伙伴又投入到了緊張的數(shù)據(jù)分析之中。遠(yuǎn)離繁華的都市生活、舍棄高薪工作的誘惑，這樣一群年輕人在探尋宇宙奧秘的道路上，正在奮力前行。

　　半小時(shí)觀察：

　　我們的科研人員深入隧道，將自己置身于一場黑暗中，以此來探求宇宙的奧秘。這一行動(dòng)的終極目的，是為了尋找重新認(rèn)識(shí)宇宙的可能，將人類認(rèn)知的邊界推向更遠(yuǎn)的方向。在十九大報(bào)告中，習(xí)近平總書記多次提到建設(shè)科技強(qiáng)國，要瞄準(zhǔn)世界科技前沿。從中國天眼到中國人造小太陽，再到錦屏山下的世界最深地下實(shí)驗(yàn)室，近年來，我國陸續(xù)啟動(dòng)了多項(xiàng)重大科技基礎(chǔ)設(shè)施項(xiàng)目，為大型復(fù)雜的科學(xué)研究提供了必需的支撐。有了國家在重大科技基礎(chǔ)設(shè)施的持續(xù)投入，有這些科學(xué)家們的默默堅(jiān)守和付出，我們邁向未知世界的步伐才會(huì)更穩(wěn)更快。