从“悟空”在天上盯着看,到“天眼”在地上仰头望,再到量子网在中间接应,“中国

“悟空”在2015年发射升空,这是中国的第一颗暗物质粒子探测卫星。给这颗卫星取名为“悟空”,就是希望它能帮人类“领悟太空之谜”。它和地面上的探测器不一样,直接在太空中观察高能宇宙射线,想找到暗物质粒子相互碰撞、湮灭后的蛛丝马迹。“悟空”经过了好几年不间断地监测,终于在1.4万亿电子伏特(TeV)的高能段发现了不对劲。按照常理,能谱变化应该是一条平滑的线,可这次数据里却冒出一个尖峰。这信号太不寻常了,可能跟暗物质有关。 如果能证实这是暗物质留下的痕迹,那就是个大新闻,说明人类总算第一次给暗物质称了重,它的质量大概是中子的1500倍。就算最后证明不是暗物质干的,这也给我们开了个新窗口。除了上天,科学家们也在入地。在中国科学院大学主导下,“熊猫实验”(PandaX)在四川锦屏山的地下实验室里搞研究。这儿有世界最深的地下实验室,能挡住宇宙射线的干扰。 他们在做“米格达尔效应”的实验。这个87年前的预言说的是能量接力:粒子撞原子核时,会把能量传给外面的电子。利用这种效应放大信号,就能找到更轻的暗物质粒子。这项突破帮我们跨过了一个坎。在中国科学院大学的带动下,CDEX和PandaX都在悄悄等候。还有一个实验是由中国科学院大学主导的。在贵州有个500米口径的球面射电望远镜叫FAST,号称“中国天眼”。科学家们想让FAST帮忙找超轻暗光子暗物质。这种暗物质能让射电望远镜的电子震动并发出信号。 除了这个项目,中国团队还在合肥和杭州之间拉了一张量子探测网。他们用多台超灵敏的量子传感器互相配合,形成分布式的监听网络。这张网能用自主研发的技术把微弱信号增强百倍。 从“悟空”在天上盯着看,到“天眼”在地上仰头望,再到量子网在中间接应,“中国天眼”能同时给不同方向上的信号进行分析。这就像在织一张大网一样。每一次技术进步或者发现异常信号,都是咱们向宇宙奥秘迈进的一步。这个探索任务由一代代中国科研人员接力完成。