原標(biāo)題：中國(guó)科學(xué)家提出暗物質(zhì)暗能量研究路線圖——錦屏實(shí)驗(yàn)室阿里天文臺(tái)將成我國(guó)兩大研究“利器”

暗物質(zhì)和暗能量被認(rèn)為是21世紀(jì)現(xiàn)代物質(zhì)科學(xué)中的兩朵“烏云”，全世界物理學(xué)家和天文學(xué)家都致力于揭開(kāi)暗物質(zhì)、暗能量的本質(zhì)之謎。近日，中國(guó)科學(xué)家提出，未來(lái)五到十年，將進(jìn)一步打造錦屏極深地下實(shí)驗(yàn)室和西藏阿里天文臺(tái)，使之成為中國(guó)暗物質(zhì)、暗能量研究的兩大“利器”。

在日前召開(kāi)的香山科學(xué)會(huì)議第S27次學(xué)術(shù)討論會(huì)上，作為執(zhí)行主席之一的上海交通大學(xué)粒子與核物理研究所所長(zhǎng)季向東教授指出，未來(lái)“十三五”“十四五”期間，應(yīng)發(fā)揮錦屏地下實(shí)驗(yàn)室的優(yōu)勢(shì)，迅速開(kāi)展先進(jìn)探測(cè)技術(shù)的研發(fā)，在五到十年內(nèi)完成一系列互相關(guān)聯(lián)的探測(cè)項(xiàng)目，使中國(guó)的暗物質(zhì)探測(cè)盡快達(dá)到中微子本底極限的靈敏度，有機(jī)會(huì)率先發(fā)現(xiàn)暗物質(zhì)。對(duì)此，與會(huì)業(yè)內(nèi)專家表示支持。

在國(guó)際同行眼里，過(guò)去幾年，中國(guó)暗物質(zhì)在直接和間接探測(cè)方面的研究開(kāi)始趕上世界步伐。2014年，中國(guó)暗物質(zhì)實(shí)驗(yàn)組（CDEX）利用點(diǎn)電極高純鍺得到了目前該探測(cè)器在國(guó)際上最靈敏的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，進(jìn)一步縮小了暗物質(zhì)可能存在的區(qū)域。“粒子和天體物理氙探測(cè)器”（PandaX）實(shí)驗(yàn)組也于同年公布了一期實(shí)驗(yàn)獲得的首批數(shù)據(jù)，對(duì)以往國(guó)際上所有發(fā)現(xiàn)的疑似輕質(zhì)量暗物質(zhì)信號(hào)提出了質(zhì)疑。

在季向東看來(lái)，這些成果的取得，正源于錦屏深地實(shí)驗(yàn)室為中國(guó)暗物質(zhì)研究提供的重要機(jī)遇。

據(jù)記者了解，目前，錦屏地下實(shí)驗(yàn)室正在進(jìn)行二期擴(kuò)建，擴(kuò)建后13萬(wàn)立方米的實(shí)驗(yàn)空間有望推動(dòng)暗物質(zhì)地下直接探測(cè)。科學(xué)家將在前五年開(kāi)展20噸的液氙暗物質(zhì)探測(cè)實(shí)驗(yàn)預(yù)研項(xiàng)目以及200公斤高純鍺半導(dǎo)體探測(cè)項(xiàng)目，與歐美同類項(xiàng)目開(kāi)展競(jìng)爭(zhēng)。

此次香山科學(xué)會(huì)議上，科學(xué)家同時(shí)指出，對(duì)于暗能量的研究，應(yīng)加大對(duì)西藏阿里天文臺(tái)的投入力度，利用其地理及氣象條件優(yōu)勢(shì)，率先開(kāi)展北半球地面宇宙微波背景輻射觀測(cè)，對(duì)宇宙原初引力波及暗能量性質(zhì)進(jìn)行研究，檢驗(yàn)宇宙暴漲模型。

與會(huì)科學(xué)家認(rèn)為，應(yīng)在西藏阿里建設(shè)毫米/亞毫米波望遠(yuǎn)鏡。“第一步計(jì)劃建設(shè)一臺(tái)小口徑高靈敏度望遠(yuǎn)鏡觀測(cè)大尺度宇宙微波背景輻射的B模式計(jì)劃，實(shí)現(xiàn)北天區(qū)首次對(duì)原初引力波的精確探測(cè)。”季向東表示，“稍后開(kāi)展6米級(jí)大口徑望遠(yuǎn)鏡觀測(cè)，提高對(duì)暗能量狀態(tài)方程的測(cè)量精度。”

據(jù)悉，中科院國(guó)家天文臺(tái)阿里觀測(cè)站位于西藏阿里獅泉河鎮(zhèn)以南海拔5100米的山脊，海拔高、云量少、水汽低、透明度高。其選址工作在國(guó)家天文臺(tái)相關(guān)研究人員的帶領(lǐng)下，持續(xù)長(zhǎng)達(dá)十年，已成為天文臺(tái)選址工作的典范。建成后，其地理上的中緯度范圍、對(duì)天區(qū)的廣闊覆蓋，有望填補(bǔ)北半球觀測(cè)宇宙微波背景輻射的空白。

此外，自2011年以來(lái)，中科院正在建造暗物質(zhì)粒子探測(cè)衛(wèi)星，主要通過(guò)在太空中探測(cè)伽馬射線、正電子宇宙射線尋找暗物質(zhì)湮滅或衰變產(chǎn)物。該衛(wèi)星將于今年底發(fā)射。

與會(huì)專家還提出，我國(guó)暗物質(zhì)、暗能量領(lǐng)域的研究還應(yīng)宏觀部署南極冰穹A的KDUST項(xiàng)目、空間站光學(xué)望遠(yuǎn)鏡巡天項(xiàng)目、天籟計(jì)劃等射電天文項(xiàng)目，盡早達(dá)到世界領(lǐng)先水平，實(shí)現(xiàn)科學(xué)技術(shù)的跨越發(fā)展。（記者甘曉）