2400米地下深探“新乌云”：中国科学家的极致坚守与青少年的好奇心之约

东方网记者王佳妮11月29日报道：从屈原的千年叩问到物理学的当代挑战，宇宙中无形的“暗物质”正成为横亘在人类面前的巨大问号。11月24日，上海科普大讲坛第233期活动在上海市延安实验初级中学举行。上海交通大学特聘教授、博士生导师周宁受邀开讲《暗物质探测——深地实验室的宇宙观测者》，他将李政道先生喻为“笼罩20世纪末和21世纪初的最大乌云”的暗物质，带到700名师生面前。

周宁教授团队在四川锦屏山2400米深地实验室，历经16年极致探索，成功将中国主导的PandaX液氙暗物质探测灵敏度推向国际领先水平。这场跨越“大海捞针”和“喧嚣窃语”的深地探索，不仅刷新了人类对暗物质的认知边界，更将科学家坚守探索未知、敢为人先的精神，深深植入年轻学子的心田。

苍穹之问：在极深地下捕捉“隐身”粒子

周宁教授在讲座中指出，正如百年前“黑体辐射”和“光速不变”这两朵“乌云”催生了量子力学和相对论的革命，今天，由暗物质和暗能量构成的挑战，预示着物理学新的突破点。暗物质，这个不发光、不与光作用，且与普通物质相互作用极其微弱的“隐身”粒子，成为当代物理学面临的头号难题。

“在地表探测暗物质如同大海捞针，同时面临着宇宙射线带来的‘喧嚣’干扰，”周宁教授解释道。为了从每秒108个粒子穿过人体却难发生一次碰撞的微弱信号中，捕捉暗物质的踪迹，周宁团队选择深入2400米地下——厚实的岩层成为天然屏障，屏蔽了绝大部分“宇宙射线”干扰。

历经16年的艰苦攻关，PandaX实验从最初的“120公斤液氙蛋糕”升级到攻克氪-85干扰，最终实现了国际上首个4吨级液氙探测器PandaX-4T的正式运行。这一“深地巨眼”，将暗物质与普通物质相互作用的探测能力推向新的极限，成为中国基础科学研究走在前沿的生动写照。

极致探索：科学精神与好奇心的火种

PandaX-4T不仅在技术上实现了飞跃，更在科学产出上获得了国际认可。周宁教授向同学们分享了团队的最新成果：PandaX合作组对暗物质可能具有的亮度进行了测量，首次得到了暗物质电荷半径性质的实验上限，表明暗物质远比预期的要“暗”得多，甚至比质子还要小10万倍。同时，实验还首次测量到太阳中微子和原子核相干弹性散射过程，标志着探测灵敏度的里程碑突破。

谈及科普，周宁教授强调，科普的意义不仅在于知识传授，更在于培养青少年的科学认知和解决问题的思路，以及对未知世界的好奇心和探索精神。他表示，小朋友们最关心的问题往往是：“既然看不见摸不着，你们为什么能知道它是暗物质？”

周宁教授认为，科普的价值，就在于培养孩子面对问题、找到思路、解决问题的连贯性思维，而不是仅仅停留在知识点。他特别强调了科学研究的常态：失败与无结果。他希望通过分享科学家如何坚持、如何迎接意想不到的突破，来传递一种至关重要的精神：“随时随地就是要迎接那种意想不到的事情，保持继续前进的动力。”

讲座尾声，周宁教授将刘慈欣“人类对于未知世界的探索愿望、好奇心，对于广阔宇宙开拓的进取精神”寄语给现场学子。这场深地探索的故事，如同一粒火种，点燃了青少年心中对科学的探索热忱，让他们切身感受到中国科学家在“新乌云”下的极致坚守与敢为人先的创新精神。