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锦屏山寻幽

来源:人民日报 2013-1-12 梁君

  清晨醒来,闻有“哗哗”的水声。拉开窗帘打开窗户,只见临窗公路下波涛汹涌,一泻千尺;两侧峭壁如削,看不见峰顶。江面浮着淡淡的薄雾,山壁粘着浓浓的云团。太阳躲在大山的背后挥舞着朝霞,迟迟不肯露出脸来。

  眼前的江,便是发源于青海省巴彦喀拉山、飞泻1570多公里直奔金沙江的雅砻江;眼前的山,便是耸立在四川省凉山州冕宁县、木里县和盐源县,海拔4200多米的锦屏山。晚上抵西昌,连夜赶来工地。夜色如漆,万物隐身。疲极而卧,不闻万籁。此刻,方见窗外真容。

  中国第一个暗物质实验室,就建成在锦屏山隧洞里。这里正在建设发电量巨大的锦屏二级电站。滔滔雅砻江水以3800多米的巨大落差向南飞泻而下,途遇锦屏山挡住了去路,只好顺着山势向北咆哮着绕过,继续南进,形成了150多公里的“几”字形大河湾,山两侧的江流,最近处不到20公里,落差却高达310米,是引水发电的最佳条件。二滩水电开发公司因势利导,在筑坝蓄水建设一级电站的同时,不失时机地进行了二级电站的建设。在“几”字形大河湾的锦屏山下,东西并列开凿了平均长16.67公里、直径13米的4条引水隧洞,利用水流落差发电。作为配套工程,又开凿了一条泄水洞和两条交通洞。

  暗物质实验室就是借电站建设之利,生成在锦屏山的深腹中的。深居山中,触摸的却是关于整个宇宙的奥妙——我们通过各种各样的电磁波观察宇宙,但这些手段都看不到一种物质,这种物质有质量却不可见,被称为暗物质。

  一行人乘越野车驶进交通洞,洞内灯火明灭,不时有水帘垂下,地面的积水也不时扑上车窗。停下时,隧洞南侧一扇厚重的大铁门已经打开,迎接我们的是清华大学的吴昱城博士。他引导我们穿过几道门和幽深的走廊,拐了一个弯,眼前洞室豁然开朗,灯光耀眼,里面整整齐齐摆放着桌椅和不知“姓名”的器具,西面的洞壁上挂满了图表。

  吴博士停下来,借着图表向我们介绍暗物质的相关知识。我们通常所认识的常规物质仅占宇宙总质量构成的4%,我们所关注的、正在寻找的暗物质也不过占了23%,占73%的则是人类认知甚微的暗能量。大自然奥妙无尽,而人类认识自然的历程,不过刚刚开始!

  暗物质直接探测实验,需要将探测器放置在地下,利用地层或巨大山体岩石尽量减少宇宙射线的干扰。吴博士说,现在已有20多个国家和地区开展了暗物质研究,目前,其他国家最大埋深实验室是利用矿井埋深2000米的加拿大斯诺实验室,美国则正在建设井下埋深2300米实验室。锦屏山的这个实验室,距锦屏山顶2400米,是目前世界上埋深最大的,为暗物质实验研究提供了尽可能优良的低辐射环境。“那么为什么不到喜马拉雅山去建实验室?”这时有人说。吴博士听了大笑起来:“那可是求之不得的事啊!但是还没有那么大的财力,那可是个天文数字啊!”

  过了一道门,看到的是暗物质探测器。外层是厚厚的聚乙烯,向里依次是铅,高纯铜,真空层,再一层高纯铜,中心是液体氙。那是用来检测暗物质的,一道道“围墙”则是用于屏蔽各种宇宙射线的。

  隧洞的最深处是用锗探测暗物质的探测器,深嵌在正面的岩层里。紧裹着锗晶体的是反符合探测系统,再外层依次是高纯铜、含硼聚乙烯、支撑结构、铅,最外层是一米厚的聚乙烯。吴博士告诉我们,以后要建造规模比现在大10倍乃至1000倍的探测器,探测的效率会更高!   

  参观的过程中,吴博士还向我们介绍了来自台湾的林兴德研究员。林研究员说,差不多10年前他们就已经开展暗物质研究了,只是还没有理想的暗物质实验室。我们一行人一一同林研究员握手,由衷地表达了我们的欢迎之意。两岸同胞在高深的科研领域里联手合作了,能不叫人高兴吗!

  走出隧洞口,我问吴博士:“什么时候能听到惊人的喜讯啊?”吴博士避开我的问话说:“等我们建成超大型实验室的时候,还请你来参观!”

  暗物质被称为是笼罩在21世纪科学界上空的一朵乌云。多么期盼中华民族能够率先拨开这片乌云,去触摸那遥远的星团,揭示更深奥、更重大的科学秘密,那时,也许人类的生活会发生神话般的变化!

 

(http://news.tsinghua.edu.cn)
[更新:2013-01-14 14:57:35]
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