记者 ｜ 戴晶晶

“暗物质的量被低估了，宇宙将停止膨胀，然后在自身的引力下坍缩，最后成为一个奇点并再次大爆炸，把一切归零。”

在刘慈欣著名科幻小说《三体》的终章，人类科学家关一帆给出了宇宙最终的结局，是坍缩成一个奇点。

大坍缩论也是现实科学界针对宇宙终极命运的假说之一，其他著名的假说还包括热寂论、宇宙循环论和大撕裂论等。

上述假说均离不开暗物质这一概念。

暗物质是科学家在理论上提出的存在于宇宙中的一种不可见物质，被比作“笼罩在21世纪物理学天空中的乌云”，用于解释恒星围绕星系中心公转速度过快的情况。

根据宇宙组成理论模型和宇宙学观测，目前人类可见的普通物质仅占宇宙总质量的约5%，宇宙中不可见的暗物质约占27%，其余68%为暗能量。

暗物质的发现对人类理解宇宙演化与发展科技至关重要。但距离提出暗物质的存在已过去百年，人类仍未找到暗物质的直接观测证据。

中国已踏入国际暗物质探测竞赛的前沿，并在寻找暗物质这一“幽灵”的探测器的关键材料上取得重要突破。

1月19日，中核集团发布消息称，2022年，由中核集团中国原子能工业有限公司研发生产锗同位素材料实现自主化、批量化供应，并顺利交付清华大学。

由清华大学牵头的中国暗物质实验（CDEX）是中国首个完全自主的暗物质探测实验，通过高纯锗探测器开展10千兆电子伏特以下的轻暗物质粒子的直接探测研究。

该实验在世界最深的四川锦屏山地下实验室进行。该实验室在垂直岩石覆盖厚度2400米的地下，能够提供低宇宙线强度、低辐射本底的特殊环境。

一旦暗物质粒子击中锗原子核，探测器将记录反冲锗原子核的能量，使科研人员能够通过能谱寻找暗物质并进行研究。

过去，制造高丰度、高纯度锗探测器所需的富集锗同位素长期依赖于进口，受制于海外的供应商。

实现锗同位素材料实现自主化、批量化供应，代表着中国打破了该材料的国外垄断。

中核集团表示，这彻底解决了深地科研项目关键材料需求，并为后续进一步拓展深地实验研究规模和深度奠定坚实的基础。

锗是一种亚金属元素，具备多方面特殊性质。其各类同位素可以分别用于电子半导体、航空航天测控、核物理探测、高分辨红外透视等不同领域。

目前，中核集团已成为全球最大规模、各项技术指标最高的锗同位素材料生产供应商。

国际上暗物质探测研究主要分为直接探测、间接探测和加速器产生三种方法。其中，直接探测是最为准确的暗物质探测手段，主要通过高纯锗实验和液氙实验进行。

直接探测实验，也是在目前寻找暗物质粒子的各类实验手法中采用得最多的一种探测方式。美国进行的CDMS实验、意大利的DAMA实验等，都采用的是直接探测方式。

在四川锦屏山地下实验室，由上海交通大学牵头的PandaX液氙实验组，也在利用气液两相氙探测器开展10千兆电子伏特以上的重暗物质粒子的直接探测研究。

除了“下地”，2015年12月17日，中国首颗暗物质探测卫星“悟空”成功发射，正通过空间观测高能宇宙线和伽马射线来间接研究暗物质粒子的性质。

据《中国青年报》报道，刘慈欣曾现场参观了“悟空”的发射。

“暗物质是否存在，人类都不知道，那是一条很漫长很艰险的道路。”刘慈欣说，认识暗物质，是认识宇宙的关键要素，也是对人本身认识的革命性起点与诱因。