10月31日是國(guó)際暗物質(zhì)日，在當(dāng)天下午舉行的2019年國(guó)際暗物質(zhì)日北京地區(qū)活動(dòng)上，來自中國(guó)、英國(guó)的多位專家學(xué)者共同科普暗物質(zhì)研究進(jìn)展，一起探討“上天”“入地”“人造”三類實(shí)驗(yàn)搜尋暗物質(zhì)粒子的可能路徑。

中國(guó)科學(xué)院院士、北京正負(fù)電子對(duì)撞機(jī)國(guó)家實(shí)驗(yàn)室主任、中國(guó)散裂中子源工程指揮部總指揮陳和生做《暗物質(zhì)之謎》報(bào)告指出，數(shù)十年來，各種天文觀測(cè)結(jié)果都明確支持暗物質(zhì)的存在，這使粒子物理學(xué)面臨最嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)：只能解釋宇宙中約5%的物質(zhì)，而對(duì)占95%的暗物質(zhì)和暗能量一無所知，暗物質(zhì)和暗能量也成為21世紀(jì)初物理學(xué)天空的兩朵烏云。暗物質(zhì)是什么？最流行的理論猜想是一種具有弱相互作用重粒子，而通過大型對(duì)撞機(jī)、在外層空間間接探測(cè)、深地實(shí)驗(yàn)直接探測(cè)等三種類型實(shí)驗(yàn)來尋找暗物質(zhì)粒子，近30年來一直是國(guó)際粒子物理實(shí)驗(yàn)的熱點(diǎn)之一。

他表示，暗物質(zhì)和暗能量對(duì)物理學(xué)的嚴(yán)峻挑戰(zhàn)，也意味著物理學(xué)面臨重大突破的機(jī)遇。物理學(xué)正處于重大革命的歷史前夜，希望中國(guó)物理學(xué)家能夠?qū)@場(chǎng)革命作出重大貢獻(xiàn)。

中科院高能物理研究所研究員、國(guó)際空間站大型國(guó)際合作阿爾法磁譜儀實(shí)驗(yàn)高能所組負(fù)責(zé)人李祖豪做《太空暗物質(zhì)探測(cè)》報(bào)告說，阿爾法磁譜儀實(shí)驗(yàn)是諾貝爾獎(jiǎng)得主丁肇中領(lǐng)導(dǎo)的大型國(guó)際合作，中科院高能所是實(shí)驗(yàn)發(fā)起單位之一，實(shí)驗(yàn)用磁鐵由中國(guó)研制，是人類第一次把大型磁鐵送入太空，也是美國(guó)宇航局首次搭載中國(guó)制造的器件。阿爾法磁譜儀2011年5月安裝到國(guó)際空間站迄今已連續(xù)取數(shù)超過8年，收集逾1400億宇宙線事例。他透露，阿爾法磁譜儀現(xiàn)在的正電子數(shù)據(jù)符合暗物質(zhì)理論，但還不能排除脈沖星等別的來源，預(yù)計(jì)持續(xù)取數(shù)到2028年，通過收集更多數(shù)據(jù)進(jìn)一步降低誤差，將有望確認(rèn)正電子超出是否來源于暗物質(zhì)。

清華大學(xué)工程物理系教授、中國(guó)錦屏地下實(shí)驗(yàn)室物理科學(xué)部主任、“盤古”暗物質(zhì)實(shí)驗(yàn)負(fù)責(zé)人岳騫做《錦屏譜新篇，“盤古”開天地》報(bào)告說，暗物質(zhì)研究是重大基礎(chǔ)前沿課題，主要實(shí)驗(yàn)研究方法包括探測(cè)暗物質(zhì)湮滅產(chǎn)物的間接探測(cè)(上天)、暗物質(zhì)與物質(zhì)直接散射的直接探測(cè)(入地)、產(chǎn)生暗物質(zhì)的對(duì)撞機(jī)(人造)三種。

他介紹，“入地”的中國(guó)錦屏地下實(shí)驗(yàn)室目前正開展“盤古”“熊貓”兩大暗物質(zhì)探測(cè)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，清華大學(xué)領(lǐng)導(dǎo)的“盤古”項(xiàng)目已建成10公斤量級(jí)高純鍺探測(cè)器系統(tǒng)，正在規(guī)劃和建設(shè)百公斤至噸級(jí)實(shí)驗(yàn)。上海交通大學(xué)領(lǐng)導(dǎo)的“熊貓”項(xiàng)目，其4噸液氙實(shí)驗(yàn)將于2020年運(yùn)行。同時(shí)，中科院高能所領(lǐng)導(dǎo)的重質(zhì)量區(qū)液氬實(shí)驗(yàn)，也在開展噸級(jí)關(guān)鍵技術(shù)研究。

上海交通大學(xué)物理與天文學(xué)院副教授、“熊貓”項(xiàng)目核心骨干楊勇介紹《暗物質(zhì)“捕手”之熊貓計(jì)劃》說，該實(shí)驗(yàn)“捕獲”暗物質(zhì)的利器是兩相氙探測(cè)器，10年來已先后完成120公斤級(jí)、580公斤級(jí)兩期實(shí)驗(yàn)，并取得排除所有疑似暗物質(zhì)信號(hào)等重要成果，未來計(jì)劃開展4噸-30噸級(jí)終極液氙探測(cè)器實(shí)驗(yàn)，希望在主流暗物質(zhì)理論預(yù)測(cè)的核心參數(shù)空間獲得突破。

愛丁堡大學(xué)教授、英國(guó)科學(xué)和技術(shù)設(shè)備委員會(huì)伯畢地下實(shí)驗(yàn)室深地實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目主要科學(xué)家之一的劉欣然，也應(yīng)邀做《英國(guó)暗物質(zhì)實(shí)驗(yàn)研究報(bào)告》，介紹英國(guó)伯畢地下實(shí)驗(yàn)室主持暗物質(zhì)探索研究20年來相關(guān)情況及未來發(fā)展規(guī)劃。

2019年國(guó)際暗物質(zhì)日北京地區(qū)活動(dòng)主題為“探索宇宙奧秘”，由中科院高能所、中國(guó)科技館、英國(guó)國(guó)家科研與創(chuàng)新署下屬科學(xué)與技術(shù)設(shè)施理事會(huì)共同主辦，除專家學(xué)者主題報(bào)告外，現(xiàn)場(chǎng)還通過網(wǎng)絡(luò)視頻連線，展示介紹中國(guó)錦屏地下實(shí)驗(yàn)室和位于英國(guó)北約克郡東北海岸下方1.1公里鉀鹽礦井中的伯畢礦山地下實(shí)驗(yàn)室，見證這兩個(gè)暗物質(zhì)實(shí)驗(yàn)室首次公開互動(dòng)。(完)