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【古今談】中國搶先研究暗物質

2017-10-27

范 舉

中國如果能夠超越世界其他國家,搶先研究出暗物質生成的原因及其能量運動的規律,那麼,中國今後就可以擁有用之不竭的能源,成為世界上最富強的國家。

美國在很多科學領域,都走在世界的最前面。如果中國在美國領先的領域,追隨美國,那麼永遠只會落在美國的後面。要想超越,就要在未來將會突破的科學領域站在更高的起跑線上,超越美國。

量子通訊、量子計算機,就是最新的領域,中國搶先取得突破,就能夠把美國摔在後面。暗物質的研究,也是一個嶄新的領域,中國如果起點高過美國,那麼,在起點區就把美國摔在中國後面20年。

結果中國首先搶到了制高點。利用通過特殊的地理和地質的環境,巧加利用,就建成了兩個巨大的科學設備,美國想追也追不上來。這就是青藏高原,平均高度在4,000米以上,有些地方高達6,000米。以前的說法,青藏高原是中國的負累,窮山惡水,人類難以生存,更難以發展經濟。

現在,中國人使用腦袋扭轉乾坤,把青藏高原變成了中國發展科學的絕對優勢。一個例子就是我國早在2010年在川藏高原建成了「中國錦屏地下實驗室」,該實驗室利用為水電站修建的錦屏山隧道建成。其垂直岩石覆蓋達2,400米,是目前世界上岩石覆蓋最深的地下實驗室。

與其相比,位於意大利中部格蘭薩索山區的歐洲地下試驗室就像個小兒科的遊戲室。在四川雅礱江的川藏群山下,中國粒子物理學家創造了最乾淨的研究最細小粒子的實驗室環境,完全可以排除宇宙線,其受到輻射的強度比格蘭薩索山區要弱200倍。這樣研究最微小的粒子,就有全球最好的實驗室環境。原來,星球的爆炸,產生了高能亞原子粒子,這些粒子像雨滴一樣不斷轟擊地球表面。

但是宇宙射線在上層大氣中發生相互作用,形成了嘈雜的輻射光環境,蓋過了這些微小的粒子,使得科學家難以尋找的這些新粒子或自然力的信號,並對他們進行微觀的研究。

而解決方法就是將他們捕捉到,然後轉移到我們擁有的最好的最深的地殼之下,進行實驗室觀測。這種研究,需要投入巨大的資金,需要製造強子或中子對撞機。

另一個巨型武器就是,位於貴州的「500米半徑的天眼」,射電天文望遠鏡的望遠能力越強,可以收集到在微弱的天體的射線,外國只有一百米半徑的天眼,其敏銳觀測能力僅為中國的十分之一。中國的天眼,能夠比美國的哈勃天文望遠鏡,望得更遠,收集到更多微弱的太空電波。1998年,天文學家發現宇宙中的可見物質只佔宇宙全部物質的4%,另外的96%的物質和能量都是看不見的。通過光學方法測量的星球質量是通過動力學方法測量的質量的十分之一。

由此科學家們推出,宇宙中起碼有90%的物質是看不見的。這樣的物質不吸光,不反射,對光沒有反應,這就是暗物質。所以就需要用天眼去觀察雙中子星的合併的所產生的伽瑪射線,去發現中子星和黑洞碰撞,發生強烈內部爆炸所產生的射線,探索出暗物質形成的規律。

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