活力中国调研行｜在2400米深地 这群科学家追问宇宙起源
在四川锦屏2400米深的地下实验室，PandaX团队利用液氙探测器捕捉暗物质，持续研究17年。团队刷新了大质量暗物质探测的世界最强限制，并首次观测到太阳中微子相干弹性散射迹象，使中国暗物质研究进入国际第一方阵。
宇宙中弥漫着一种看不见、摸不着的东西，占据了所有物质总量的85%，却至今没人能直接看到它——这听起来有点像科幻小说的情节，但这恰恰是当代物理学最核心的谜题之一：暗物质。
最近，新华社“活力中国调研行”走访了上海交通大学李政道研究所，与PandaX项目的副发言人周宁博士聊了聊。这支团队做的，其实就是一件事：在这片未知领域中，用深地实验的方式“守株待兔”。
7月7日，人们在李政道研究所参观。新华社记者 陈朔 摄
PandaX团队实验人员合影（右一周宁）
从2009年开始，上海交通大学牵头启动了PandaX液氙暗物质与中微子探测实验。要捕捉这种几乎不与任何物质发生反应的粒子，不是随便找个地下室就能解决的。PandaX团队把实验室选在了距离上海2000公里外的四川锦屏——我国首个、也是世界最深的地下实验室。
为什么非要跑到这么深的地方去？因为地表无处不在的宇宙射线会给探测带来巨大的干扰。而在锦屏山2400米的岩层之下，宇宙射线通量可以降到地面水平的亿分之一——换句话说，那里是地球上为数不多的、真正“安静”的地方。
在这个近乎绝对安静的实验环境中，周宁和团队成功研制了PandaX-4T四吨级液氙探测器。他们把氙冷却到零下100摄氏度，制成探测器并浸泡在900立方米的高纯水屏蔽体中——整个系统就像一个巨大的陷阱，理论上可以捕捉到暗物质与氙原子碰撞时产生的微弱信号。
从结果来看，团队的投入没有白费。自2009年起，PandaX实验组已经建设了三代暗物质探测器，研究团队也“守株待兔”了17年之久。期间取得的成绩，让我国暗物质研究进入了国际第一方阵。比如2024年，他们刷新了大质量暗物质探测的世界最强限制，直接拓展了暗物质参数的边界。同年，团队还首次观测到太阳中微子和原子核相干弹性散射的迹象，这一成果入选了美国物理学会年度十大亮点，也是当年唯一入选的中国成果。
记者：薛宁婧、孙文豪、孙青
新华社音视频部制作
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