世界最大暗物質實驗有感

　　前幾天上海交大公布世界最大暗物質實驗首個結果，娘親倍感激動，特邀親歷者為我們分享他的感悟。作者肖夢蛟今年交大畢業(yè)，現為美國馬里蘭大學博士后，主要研究方向為暗物質和中微子探測，為PandaX（“熊貓計劃”）和JUNO（江門中微子實驗）合作組成員。博士期間長期駐扎在四川涼山州錦屏地下實驗室并擔任現場負責人。

　　16年7月22日，下午四點，上海交通大學徐匯校區(qū)包兆龍圖書館A303，我盡可能詳細地記錄著這一刻。此時此刻，我們的PandaX正在向全世界公布二期實驗正式運行的首個物理結果，這也是目前世界上最大的暗物質實驗對暗物質做出的最靈敏的探測。作為PandaX合作組的一員，我見證了PandaX的從無到有、從籍籍無名到世界一流；而身處新聞發(fā)布會的現場，我也是百感交集，除了滿滿的激動與感動，感觸更深的則是我們一路走來的艱辛與不易。

　　PandaX合作組成立于2009年。彼時，合作組發(fā)言人（SpokenPerson）——季向東教授剛到交大物理系主持工作，而當時還是本科生四年級的我也有幸成為了合作組最早的學生。團隊成立之初，PandaX絕大多數的成員對暗物質探測的實驗經驗幾乎為零。但就是這樣一個年輕的團隊，懷揣著“發(fā)現暗物質”的夢想、憑著極大的科研熱情與投入，一步一個腳印，慢慢地走上了世界舞臺。

　　2012年8月12日，經過三年的R&D后，我們將探測器主體從上海交大裝車運往了2400公里外的四川省涼山彝族自治州中國錦屏地下實驗室。2012年8月14日，我第一次踏進錦屏地下室，并由此開啟了在這片熱土上近兩年艱苦卓絕的科研工作。初到錦屏，我們首先要克服的是自然環(huán)境和生活條件的挑戰(zhàn)。2012年8月30日，就在我們將探測器整體搬至錦屏剛過了半個月，涼山州錦屏遭遇特大泥石流災害。當天晚上，聽著窗外仍下個不停的暴雨，我們徹夜難眠，最后只得決定臨時從營地撤出來到西昌城里“避難”，實驗也因此被耽擱了一個禮拜。另外，錦屏地下實驗室地處涼山州錦屏、木里和鹽源的交界處，交通極為不便，離實驗室最近的小鎮(zhèn)——漫水灣有近兩個小時的車程。所以，用深山老林來形容一點兒都不為過。因此，我們也一般都用“進山”來形容到實驗室現場，并且一進去就是一個多月，在里面的時光基本就過著與世隔絕的生活。我自我就曾有過五個月不出山的經歷，當時身邊的很多人都打趣說我都要成“山頂洞人”了。而這其中的寂寞與孤苦，也只有親身經歷過的人才能真正體會得到。實驗室本身修建在一條17。5公里長的隧道的中間。為方便進出實驗室，我們駐扎在隧道口的一個施工營地，每一天與施工單位的工人師傅吃住在一齊。但是，

　　工地上重油重辣的飲食使我們很多在現場工作的同學都遭遇了腸胃的考驗。其中，我們的一個上海同學一到現場就拉肚子，在相當長的一段時光內都沒辦法正常飲食。之后，我們都養(yǎng)成了自我?guī)е�各類藥物的習慣，以備不時之需。而類似這樣的困難還有很多很多。

　　另外一方面，作為PandaX一期實驗的現場負責人，我很有幸參與了所有子系統的安裝、調試，并且成為合作組內唯一一個明白所有實驗細節(jié)的成員。而這樣的經歷也使我對于我們實驗初期的困難有著更為深刻的理解。在探測器建設和調試的過程中，我們遇到了各種各樣的問題，比如突然斷電、探測器泄露、探測器內打火、某個光電倍增管突然不工作、某個關鍵的設備出現異常等等。我自我已經記不清有多少次被遠程值班人員的電話吵醒，說探測器出現了異常。然后我只能凌晨兩三點叫醒我們的司機師傅，火急火燎地趕進實驗室處理問題。但是，就是這樣的磕磕絆絆，使我們以超乎常人的速度成長。篳路藍縷玉汝于成，在處理完一個又一個問題之后，PandaX已羽翼漸豐。2014年8月24日，PandaX發(fā)布了第一個暗物質數據結果；2014年10月16日，PandaX一期實驗圓滿結束，當全曝光量的數據結果公布后，我們已然在國際上占有了一席之地！

　　在PandaX一期實驗運行的同時，我們已經著手準備二期探測器的建設。當一期實驗結束后，我們無縫銜接地進入了PandaX二期500公斤級液氙探測器的安裝與調試。即便是有了一期實驗的基礎，在二期實驗的過程中，我們仍然面臨著諸多新問題。經過一年多的用心準備，最后，在今年年初，這臺世界上最大的暗物質探測器正式進入了物理運行階段。而這天，我們在那里向全世界發(fā)布的便是它的首個物理結果。100天的運行已經彰顯了其強大的探測潛力，PandaX-II的數據結果為WIMP型暗物質設置了目前世界上最強的限制，處于國際的最高水平。在這天的新聞發(fā)布會上，特邀嘉賓、來自中科院高能所的張新民研究員同時也出席了我們一期首個數據結果的發(fā)布會。他的一番話道出了我自我的心聲，我想用這番話與所有一齊戰(zhàn)斗過的“熊貓們”共勉，“在PandaX一期的時候，我們很高興看到中國的科學家家也能做這樣的實驗；而這天，PandaX二期的實驗結果則證明了，中國的科學家能將這樣的實驗做到最好；我期望，PandaX下次的新聞發(fā)布會上，我們聽到的消息是中國的科學家找到了暗物質，而那正是別人沒有做到的！”

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