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第17章 成长(1/3)

汪海成还记得自己第一次读到暗物质概念时的心情。

     “这都胡扯些什么啊?实在找不到解决方案来解释这个世界了是吧?都什么呀!” 那时候他上高一,在《科学中国人》上第一次读到关于暗物质的科普文。

     跟很多其他物理概念的诞生不同,暗物质的提出纯粹是为了解决天文物理基本理论和观测到的宇宙现实的严重不符的问题。

     早在二十世纪三十年代,天文学家就已经发现星系的旋转速度高得不合理:根据旋转速度算出的引力数据远大于星系中所有星体质量所能提供的引力。

    广义相对论重构了引力的意义,但是丝毫没有解决这个问题。

    这个数据差距太大,已知星系物质能产生的引力甚至不到应有引力的十分之一,这完全无法解释宇宙中星系的结构。

     如果引力的概念没有出现颠覆性错误,那么这就要解决一个关键问题:宇宙要保证现在这个样子存在,所拥有的物质应该是所有能观测到的物质的十到二十倍。

    我们观察到的物质只能提供宇宙所需引力的百分之五到百分之十,那么提供了剩下百分之九十至百分之九十五引力的巨大质量物质到底在哪里? 宇宙大爆炸论的完善进一步加剧了这个问题的严重性:如果宇宙只有我们能看到的那些物质,那么大爆炸后宇宙膨胀的速度应当比现实快得多得多!这再一次证明,人类所能观测到的所有物质远少于宇宙真正拥有的物质量。

     寻找那些不知道在哪里的物质经历了很多挫折。

    在汪海成当年看来,完全是因为绝望,天文物理学家才提出了“暗物质”的概念: 不带电荷,不与电子发生干扰,有质量,有引力。

     这是一个投降书似的物质概念—— 为了解决引力问题,这种物质需要大量存在,有质量,有引力。

     为了解决我们为什么找不到它的问题,它不与电子发生相互作用,没有电磁效应。

    所有观测手段都会透过它,所有有电磁效应的物质都会穿过它,它对我们而言,看不见,摸不到,无影无踪。

     在当时的汪海成看来,暗物质的概念实在过于“玄学”。

    暗物质的所有特征不是因为我们找到了它存在的证据而确定的,而是因为如果我们不创造这么一个概念,宇宙就不符合我们的物理理论。

     这个感觉是很有道理的,自从这个概念诞生以来,所有证明它本体存在的尝试都没有结果。

    唯独中微子体现出了一丝暗物质的特征,但科学家在宇宙中所找到的中微子的量实在太少,无法解释谜题。

     而现在,构造体的变化似乎暗示了另一种可能:一个依靠这个世界正常物质组成的构造体随着自己的发育发生了变化,不再和正常物质发生电磁效应,变成了一种我们看不见、摸不到、只有质量还在的幽灵物质——正如“暗物质”这个定义所需要的那样。

     构造体的这个变化,是从“物质”变成了“暗物质”?从看得见、摸得着的东西变成了幽灵一样的存在? 量子力学有一个著名的笑话,一个人如果撞墙次数够多,那么从概率上就存在一种可能:你的所有微观粒子都恰好穿过了墙的缝隙,因此你能穿墙而过。

    而那天镊子就是这样幽灵似的穿进了构造体。

    物质世界就这样和幽灵的世界交叠了起来,共存,却彼此不知。

     同其他物理学家一样,汪海成和白泓羽都以为暗物质应该是由某种特殊的微观粒子构成,这种微观粒子和组成正常物质的微观粒子不同,比如中微子。

    但构造体的变化却给出了另一个答案:或许暗物质是普通物质的某种状态,是可以互换的。

     这是一个颠覆性的可能。

    如果是这样,或许宇宙中提供巨大引力的“暗物质”并不是什么稀薄却物质量众多的微观粒子,也不是什么弥散在无垠太空的稀薄暗物质云。

     或许我们看不见的那百分之九十五的暗物质也同样是恒星、行星。

    暗物质的群星遍布宇宙,唯独我们这个物质状态的世界看不见、摸不着它们,如同幽灵一般。

     这个暗物质构造体的假说显然是汪海成提出来的。

    但是,第一次明确说出这句话的却是白泓羽自己。

     猜测归猜测,要确认这个假说,就需要把构造体放入大型粒子加速器中用高速粒子来轰击,进行实验验证,但问题是,国内没有合适的设备,而且一旦把构造体送进加速器,它就灰飞烟灭了。

     “代价太大。

    ”新来的孔姓负责人告诉他们。

     构造体黑壳化之后,项目组陆续换了一批人,新来了一批负责主管,老孔就是其中之一。

    最开始汪海成他们以为,更换负责人是因为之前的负责人在处置构造体骤变期间太过鲁莽,后来发现并不是这么简单。

    新来的负责同志们不再是专业科研工作者,而是真正的“领导干部”。

     之前这群科学家是用一种半自由的方式相互合作,大家七嘴八舌地交流碰撞,通过自我组织合作来推进整个研究。

    对于一流人才而言,这种混乱吵闹的方式反而更能促进各自才能的发挥。

    但现在情况发生了变化。

    “领导干部”开始要求大家提交各自的研究计划,登记各自的职责,需要每个人确认自己的权限。

    还给大家分配了“助手”,协助大家“熟悉流程”和“安排协作”。

    做事情开始需要申请和签字——很多签字。

     汪海成觉得自己被装进了铁罐子里。

    在学校食堂吃饭的时候遇到李院长,他坐过去想跟李院长聊天抱怨两句,李院长见他话头一漏,赶忙摆手制止。

     “涉密不上网,上网不涉密。

    ”李院长对他说,“我没有在研究组里,注意组织保密纪律。

    ” 汪海成愣住了,午饭草草吃完,连吃的是什么都毫无印象。

    一群人还在努力适应新的变化,构造体并没有去适应人类的节奏,自顾自地展开自己的真实面目。

     这时候大家还把这九十七个构造体当成九十七个同样的东西。

     最初发觉它们有区别的,是一个叫马勤的核物理工程师。

    之前她的工作一直处在停滞状态,自从加入工作组以来,整个生物进程她都帮不上忙,但她也没什么可急的。

    可新的领导来了以后,非要她列出工作研究安排和预期进展,分析自己工作的必要性,马勤就有点慌,完全不知道该编什么。

     实在没办法的情况下,马勤把自己的工作安排为:检测构造体的放射情况。

    其实,之前构造体透明化的时候就安排了某种高敏度放射性检测设备,只是一直没有派上任何用场,于是很快就拆掉了。

     但就在交计划的那天晚上十一点多,发生了一件很离奇的事情:马勤抬手看表,觉得表的指针在发光。

    表是很便宜的斯沃琪石英表,指针上有夜光涂料。

    涂料的原理很简单,吸收一定高能射线之后就会发出荧光。

    一般来说,荧光材料都是靠白天的偏紫外日光来充能,这便宜表的涂料很没用,在夜里大概只能亮一个小时左右。

     这时候天已经黑下来很久了。

    若是别人,大概率会把这个事情滑过去,但马勤毕竟是搞核物理的,对放射现象格外敏感。

    她愣了一下,用手蒙住表盖,进一步确认了自己的感觉:夜光涂料亮着,而且比平时要亮得多。

    情况有变。

     她马上找来便携式的盖格计数器冲进实验室,开始在整个实验室里扫描放射源,很快目标找到了:不是构造体,而是放在实验室里的白金坩埚——一个纯铂制品。

     这东西也不知道是什么时候放进来的,从来都没有用过。

    不知道它为什么会被污染,污染源又是什么?实验室马上进行了一次封锁整理,白金坩埚被带走研究。

     从实验室带走之后不到五分钟,马勤就发觉事情不对。

    白金坩埚在实验室里释放的是贝塔射线,但拿出实验室之后,辐射类型变成了伽马射线。

     “活见鬼了!”马勤检查几遍,发现确实不是设备问题,这才意识到问题的严重性。

     铂-195,元素序号78。

    每一个铂原子拥有七十八个质子,一百一十七个中子是化学性质最稳定的元素,放射性为零。

    正是因为物理化学性质高度稳定,所以实验室通常用来做高温实验的加热坩埚。

     在辐射黑室里,马勤再次确认了这个坩埚持续放出微弱的伽马射线之后,实验室清空了其他东西。

    马勤端着这个坩埚,带着辐射测量装置回到了构造体附近。

    刚走进去的时候,坩埚放出的还是伽马射线,但离它原本放置的地方越近,微弱的伽马射线越弱;等放回原位以后,慢慢地变成了贝塔射线。

     “怎么回事啊?”马勤和另外两名核物理化学家面面相觑。

    伽马射线是中性不带电的,贝塔射线是负电荷,先不说为什么铂-195会有放射性,哪有这样的道理,一个东西在一个地点放出伽马射线,在另一个地点放出贝塔射线? 质谱分析的结果让所有人都惊呆了。

    坩埚里存在另一种元素:金-195。

    伽马射线来自它的自然衰变。

     自然界的金-195半衰期只有一百八十六天,就算坩埚里真的混入了这种不稳定的同位素(总有亿万分之一的可能),它也早就该消失了。

     接下来的发现解释了金-195的来源,在实验室里的构造体旁,铂-195放出电子也就是贝塔射线,变成了金-195。

    这个发现没能解释问题,反而带来了更多的问题。

     元素放射性的产生原因,是原子核内部的强、弱相互作用力不足以稳定原子核的中子和质子结构造成的,所以需要对外释放能量,变成另一种更稳定的结构。

    就好像山坡上的滚石,总会不断往下滚。

    稳定的元素在山坡的底部,不稳定的元素就在山坡的上部,元素越不稳定,它在山坡的位置就越高。

     这个宇宙出了什么问题,才会有位于山坡底部的铂-195自己往山顶上滚,变成金-195?金-195放出伽马射
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