11月24日，上海交通大学特聘教授、粒子与核物理研究所副所长周宁现身上海科普大讲坛，带来主题为《暗物质探测——深地实验室的宇宙观测者》的讲座。

“日月安属？列星安陈？”周宁以屈原的千年叩问开场，引出了主题“暗物质探测”。

“‘暗物质’被李政道先生喻为‘笼罩20世纪末和21世纪初的最大乌云’。”周宁表示，暗物质的“暗”表达了人类对它的认知边界。暗物质不参与电磁相互作用、不发光、不与光发生作用，所有的望远镜都无法直接观测它。此外，它与普通物质的相互作用极其微弱，每秒约有108个暗物质粒子穿过人体，但人体内约1029个原子核中，每年与暗物质发生碰撞的几率却不到1次。暗物质的粒子不属于粒子物理的“标准模型”，也不在目前所知构成世界的基本粒子清单里。

为了捕捉这种几乎“隐身”的粒子，周宁团队在四川锦屏山2400米深的地下实验室开始了由中国主导的PandaX液氙暗物质直接探测实验。

周宁解释：“在地表探测暗物质会面临‘反应弱’和‘噪声高’两大挑战，前者如同大海捞针，后者则如同在一片喧嚣中窃窃私语。深入地下，厚实的岩层成为了天然屏障，几乎屏蔽了宇宙射线的干扰。”

周宁。图片由上海科技馆提供

从2009年至今，PandaX探测器经历了数次升级。其中，第四代PandaX-4T是国际上首个4吨级液氙探测器，其中的液氙是暗物质最可能“撞到”的普通物质，一旦碰撞发出微弱的相互作用信号，就意味着可能捕捉到了暗物质的踪迹。

“装备”升级也推动了新的科学发现。周宁介绍，PandaX合作组基于PandaX-4T液氙探测器，对暗物质可能具有的亮度进行了测量，在国际上得到了对暗物质电荷半径性质的首个实验上限，比质子还要小10万倍，这也表明暗物质远比预期的要“暗”得多。同时，PandaX在2024年首次测量到太阳中微子和原子核相干弹性散射过程，这标志着实验达到里程碑级的探测灵敏度。

“在我们走向未来的时候，我认为有一个品质至少我们应该把它保留下来。这个品质就是人类对于未知世界的探索愿望、好奇心，对于广阔宇宙开拓的进取精神。”讲座最后，周宁以刘慈欣的这句话寄语现场同学们。

本次活动由上海科技馆、上海市长宁区教育局和上海科普教育发展基金会共同主办，上海市长宁区少年科技指导站、上海市延安实验初级中学共同承办。