1994年科拉半岛上一口井被一块12吨重的钢板焊死在井口,井口直径不到一米,这事在地方上留下许多说法,也成了各种传闻的来源,井深12262米,常年封存让井成了个铁盖子和围栏,像个沉默的记号,有人把井叫成“地狱之门”,把各种离奇故事和恐怖说法堆在一起,但事实比传说更复杂,也更有价值。
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把时间往前推二十多年,1970年5月24日,第一台钻机在科拉半岛上开工。那是个特殊的时代,冷战和太空竞赛让大国忙于各种科技项目,苏联决定把目光从月球转向地球内部,启动一个目标明确的深钻工程,项目有个代号,叫“地球望远镜”。国家在现场集中了上千名地质、钻探专家,工程待遇丰厚,参与科研的人工资比当时莫斯科高校教授高几倍,住房、交通、家属工作都有安排,把最好的技术和人力堆在这里。
工程起步后就进展得飞快,到一九七八年钻头已经穿透了一万米,这是一个震动学界的成果,当时有人大概描述,好像把珠穆朗玛峰倒着插进地下,钻进的时候,不仅拿到深部样本,而且在大约九千多米的地方发觉岩心里的矿物含量特别,里面含有金和钻石,金的品位特别高,按照当时的计算,每吨岩石大概能提炼出八克黄金,比地表常见的矿层要高出许多,但是项目的主要目的不是开矿,现场设有十六个实验室,岩心在出井以后马上就被处置和分析,研究人员测量地磁、密度、地下流体等多种参数,目的在于掌握地壳结构以及深部的物理化学进程。
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1983年钻深突破12000米,苏联国内的媒体把这回进展当作国家的荣耀来报道,说是人类向地心伸出手,钻到这层深度未必意味着轻松,越往下钻,条件越恶劣,深部的温度高得近乎180摄氏度,压力极大,传动设备和钻具在这种环境下容易出故障,钻头一开始用的是钢质的,换成更耐高温的合金,用了许多新材料和新技术,但在超过12000米的深度依然频繁损坏,钻杆在强压下会变形或者弯曲,有时还会卡在井里,一次井下的事故也许要花几个月才清理得干净,严重地影响了进度。
从12000米到最后的12262米,最后的262米用了十年,每年平均进尺只有二十多米,速度和成本都降到了很低的水平。高温使许多仪器被烤坏,测量设备下井后很快就坏了,后期得到的新数据很少,经费和困难互相叠加。1991年苏联解体后,项目面临的现实问题更加复杂,国家财政陷入困境,科研经费被大幅削减,工资不能按时发放,很多科研人员离开岗位,设备得不到维修,钻机停运了半年多。俄罗斯接手后也没能马上解决经费问题,项目长期陷入困境。
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1994年,没有资金、没有技术突破足够,设备老化的俄罗斯政府作出决定,项目停止,钻井现场被封口封存,12吨的钢盖被焊上,封井是止损办法,井口被封后留下岩芯和数据样本,这些样本加起来超过五万件,对后来科研继续提供材料。
井里有很多传闻,有人说录到怪声,有人说出现异形生物,还有人说研究人员回到地面后精神失常,反复说“下面有东西”,这些传闻在地方上流传很广,把那口井的故事搞得神乎其神,2002年,一个国际科研小组到现场检查过,他们发现钢盖有被外力撬开的痕迹,井口周围有锈蚀的金属碎片,钻探实验室里没有人,通风管里会出现奇怪的回声,墙角还有不明的光斑。 对这些现象做出解释。科拉半岛地处偏远,环境恶劣,长期无人维护的钢结构损坏很正常,所谓“地狱之声”在谜团传播中起了重要作用,但最早的“井中声音”并不是现场录音,而是1989年芬兰一家电台制作的恶搞片段,用合成音效制造搞笑效果,后来被曲解成官方录音,这种信息在没有严谨核验的情况下被人当作证据流传得更远。
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把项目彻底终止的原因不能只看表面的经费枯竭,技术瓶颈才是真正卡住进度的那根绳子,深钻碰上的一堆物理难题—高温、高压、岩石材料性能、钻头耐久性和现场实时测量的难题—在当时的技术条件下很难逾越,很多仪器下井就被高温毁掉,后期其实很难再拿到稳定的数据,经济环境使情况更糟,国家财政吃紧,军费调整和社会变动削减了科研投入,接手方拿不出日常开支,团队人员不断减少,工程只能停摆。
虽然没有达到穿透地幔的理想效果,但是科拉钻孔带来的成果很实在,数万件岩芯和已收集的观测数据,使科学家们对地壳结构有了新的认识,通过深部岩芯的研究,发现地壳在不同地区的厚度差别很大,岩层呈多层叠加的结构,深部电磁和地磁场表现与地表有明显差异,这些发现让教科书里的一些定理需要重新评估,之后几十年里这些样本被用于很多研究,成为重要的参考资料。
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2014年之后,俄罗斯对科拉钻孔的研究又有了新的步伐,不过方向已经改变,原先的深钻目的没有再被提起,科研工作转向对历史样本和数据的整理与分析,用当年留下的物质做现代研究,样本和数据在未来或许会在新技术之下带来更多价值,那口被焊死的铁盖和周围的东西像一座静止的纪念物,记载着上世纪的科研雄心,也提醒人们科学探索既要有雄心,也要有耐心和持久的资金与技术支持。
关于那些恐怖故事,还是当作民间传说就好,传说可以当作谈资,但不能代替对事实的判断,真实的遗产是留下来的岩芯和数据,是时间积累下来的财富。科拉钻孔没有完成当初设想的全部,但也提供了无法替代的样本,加深了人类对地球内部的认识,也暴露了人类在极端环境面前的技术短板。
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现在回头去看那段历史,有两个角度可以看,它是一次大规模的科学投资,表现了国家把资源集中在前沿探索上的组织能力与决心,而工程的结束也提醒人们,任何大规模计划都需要长期稳定的资金和技术路线,今天留下的岩芯和数据,也许在新技术条件下会被再次利用,也许会有新的发现,如果以后再有新一代的深钻工程,这些前人的样本和数据将会是一笔宝贵的财富。
把科拉的故事当成科学史的一部分来记更有意义,把“地狱之门”那类传言放到孩子们的故事里头谈就好,别让这些传言遮住那些真正值得一看的科学成果,这个被封死的深井,这堵沉重的钢盖,既是那段冷战时期科技雄心的一个象征,也成了堂课,讲的是现实约束这回事,它让人知道,探索需要胆量,同样也需要现实中的资源配合,今天的努力也许会在未来产生更大的作用。
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