中国科学家在世界屋脊探索宇宙起源

在西藏拉萨市西北90公里的念青唐古拉山脚下，一个海拔4300米的山间盆地内，789个点阵式宇宙射线探测器和5000平方米的地毯式宇宙射线探测器正在不间断接收宇宙射线，通过分析宇宙射线的各种数据，聆听来自宇宙深处的秘密。
 
这里是中国探索宇宙奥秘宏伟计划的一部分，被称作“羊八井宇宙射线观测中心”。
 
藏族天文学家研究宇宙高能粒子
 
“很多藏族人相信，天空中是存在灵魂和佛祖的，对他们来说，很难想象天空中是充满各种宇宙射线的。”从事宇宙射线研究工作的西藏大学理学院副院长丹增罗布对记者说。
 
丹增罗布每年有一两个月的时间在羊八井宇宙射线观测中心进行研究工作。他说，中心常常会有中国、日本和意大利三国的研究者造访，而他的团队所研究的方向是“宇宙起源”。45岁的丹增罗布是一位藏族天文学家，毕业于西藏大学物理系。
 
他说，这一研究从1991年开始，目前已经得到的结论是：分布在10的9次方电子伏能区的宇宙高能微观粒子，至少有一部分起源于恒星，并在太阳系生存了10的6次方年或更长时间。
 
“目前，我们正在通过研究各种实验方法，尝试进一步了解宇宙所应采用的实验方法。”他说，这份与宇宙沟通的研究，在日常的操作中并非是一项轰轰烈烈的工作，大多数情况下，他只是在房间内，对着电脑埋头分析来自探测器的数据。
 
“寻找宇宙起源是一件非常困难的事，可能会经过相当漫长的时间，但是我相信一定会有揭开谜底的这一天。”他说。
 
上世纪80年代，中国启动了规模庞大的宇宙射线研究计划，首批观测项目与日本合作，在西藏拉萨市当雄县羊八井镇搭建起49个点阵式探测器，成立起当时世界海拔最高的宇宙射线观测站。
 
此后探测器数量不断增加至789个，随着上世纪90年代中国与意大利在这里合作建成地毯式探测器，这个占地220亩的宇宙观测站已经成为世界上最大的高海拔宇宙射线实验基地。
 
“这里海拔4300米，空气稀薄干净，能见度高，而且全年有290到310个晴天，是世界上最适合聆听宇宙的地方，我们所采集的数据是世界上质量最高的数据。”43岁的羊八井宇宙射线观测站站长陈文益说。

寂寞而重要的工作
 
宇宙射线是来自于宇宙中的一种具有相当大能量的带电粒子流。一般认为，宇宙射线的产生可能与超新星爆发有关。对于宇宙射线的各种分析，可以为高能天体物理学、气象学等多学科专家提供研究宇宙起源、气候变化甚至是物种灭绝的种种蛛丝马迹。
 
“听上去很浪漫，但这其实是一份极其寂寞的工作。”陈文益自从23岁从中国科学院高能物理研究所毕业后，就一直在这里工作，负责维护设备，管理观测站的日常运营工作。
 
遥望四野，这些不足一米高的点阵式探测器沉默地列阵在苍穹之下，被一圈粗糙的铁丝围栏圈起，它们白色的表面被雨水和大风侵蚀成淡黄色，与远处雪山遥遥相望。
 
一条马路之隔的另一端，是建在轻钢结构和高保温材料建筑内的地毯式探测器。远远望去，就像是一排简易的积木，搭建在苍茫大地之中。
 
“过去的二十年里，大部分时间，这里就我一个人。”陈文益说。他住在一座白色的平房里面，一进门是一个简易厨房，一间不足10平米客厅兼个人电脑室，一间只容得下一张双人床的卧室，床头贴着他妻子和小女儿的照片。“我家在四川广安，一年只能回家一次。”陈文益自称是“孤独聆听宇宙的人”。
 
打开客厅里一扇窄门，走过一条不足三米的窄窄过道，就到了比卧室大得多的存放探测器监控设备室。电线和电脑发出微鸣，显示器上不间断刷新着探测器带来的最新数据。
 
“这里就是我们初步处理数据的地方。而这些数据都将免费提供给世界各地的各类研究者，让全人类共享我们的‘耳朵’。”陈文益说，羊八井宇宙射线观测站的数据都是公开的，不设防的。
 
陈文益说，20年来，他的工作日复一日，年复一年，没有变化。“20年前，我骨子里充满浪漫主义的色彩，我曾经相信我在这里可以观测到外星生命信号，可是20年过去了，没有任何证据出现，我已经不再相信了。”
 
现在陈文益已经不再那么孤单了。随着中国和意大利、日本等国对于宇宙问题研究的不断深入，观测站常住人口已经达到了五六人，基本都是研究者。
 
这里的常客之一，中国科学院高能物理研究所副研究员张勇说：“观测站的地毯式，对研究宇宙起源、探测暗物质，以及发现新的星系都有非常重要的作用。”
 
“当我们的‘耳朵’伸向宇宙深处，就可以得到宇宙最初的相关情况。虽然人类的研究对于研究出宇宙起源还有大差距，这不是我们这一代人可以实现的，但是这是可以实现的。”张勇说。
 
张勇自2003年起每年拜访观测站两三次。“我来这里是为了筹建大型高海拔空气簇射实验室，监测粒子在空气中的速度，从而得到多种观测数据。这些数据对天文、宇宙、射线、大气等多个学科都将有非常多的应用价值。”

神秘的古藏历天文历算仍然“活着”
 
青藏高原在历史上一直是一个仰望星空的浪漫之地。在青海省海西蒙古族藏族自治州都兰县的吐谷浑王朝就曾留下天文观象台。在南北朝时期，柴达木盆地曾有一位喜好观星的国王——吐谷浑第十三世国王易度侯（公元481－490年在位），他在大漠之上修建了一座天文观象台，时至今日，仍保存完好。
 
当吐谷浑王朝消失在历史长河之中，拥有2000多年历史的藏族天文历算至今仍“活在”民间。
 
“我们现在正在组织编写2012年的历书，已经进行了2个多月。”西藏藏医院内的天文历算研究所副所长次多说。
 
“藏历天文历算历来是一门复杂的高等学科，天文历算研究所一般下设于藏医院，历史上只有受过高层次教育的人才可以来学习。我们通过在沙盘上演算天文变化，可以预言播种季节、天气、行星运动、日食、月食和自然灾害等等，准确度很高。”52岁的次多说。
 
次多说，研究所所编写的藏文历书每年销量超过10万册，不仅在西藏、青海、四川、甘肃等地的藏区十分流行，还远销印度、尼泊尔等国。
 
“西藏的星空距离我们很近，我记得小时候的星空，每颗星星都非常大、非常亮。我那时候对宇宙几乎一无所知，只是充满好奇。”丹增罗布说，他那时曾经是一个在寂静夜晚仰望星空的藏族少年。
 
丹增罗布透露：“今年8月，羊八井添加一枚‘眼睛’。这枚眼睛将是中德合作建造的。”
 
他说，中国科学院国家天文台、西藏大学等单位与德国科隆大学合作亚毫米波天文台将在羊八井建成北半球海拔最高的亚毫米波天文台，在世界上仅次于智利的Atacama亚毫米波台址高度。
 
建成后的羊八井亚毫米波天文台将使中国首次拥有可进行常规天文观测的中小口径亚毫米波望远镜，并成为世界少数拥有可进行常规天文观测的亚毫米波望远镜的国家之一。
 
“这里虽然人烟稀少，但是整个宇宙却不寂寞，它时时刻刻都在变化，也时时刻刻都在告诉我们它的秘密。”他说。

姬少亭 陈国洲 胡星 新华网