暗物质有多“暗”？上海科普大讲坛为中学生揭秘

“日月安属？列星安陈？”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。近日，上海科普大讲坛第233期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》，将被李政道先生喻为“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。

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，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。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。”

上海科普大讲坛是自2009年第一期举办至今，已邀请了诺奖获得者、院士、科学家、教育家、艺术家、企业家在内的475名专家开展了287场精彩纷呈的活动，累计3900多万名线上线下公众聆听了讲座。

看看新闻记者: 朱齐越

编辑: 朱齐越

摄像: 林羡德

责编: 李吟涛