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暗物质

(约克郡,伯毕)

距地面逾半英里深的地下,有一条半透明的银色岩盐带,这是约两亿五千万年前,英国北部陆缘海蒸发后留下的遗迹。如今,这里有一间实验室,一位年轻的物理学家正试图望向虚空。

他坐在电脑屏幕前,近旁有一个巨型银色立方体,是DRIFT探测装置,一个呼吸捕捉器。他正奋力捕捉远在地球若干光年之外,由天鹅座传来的粒子风那微弱的呼吸。

这位青年物理学家要找寻一种特殊物质在宇宙中存在的证据,这种物质实在神秘莫测,目前为止,我们所有想要探究或呈现它的努力,都被它吞噬得一干二净。它不与光沟通,甚至不一定存在,我们称这种物质为——“暗物质”。位于地下深处的这个实验室是他唯一能开展研究的地方。上方三千英尺厚的岩盐、石膏、白云石、泥岩、粉砂岩、砂岩、黏土和表层土,让这里与世隔绝。

他的工作真是个悖论,要研究星辰,必须远离太阳。不过,有时黑暗让人看得更清楚。

≒≒

二十世纪三十年代初,一位名叫弗里茨·兹威基(Fritz Zwicky)的瑞士天文学家在加州理工学院用望远镜研究星系团时,发现了一个极为异常的现象。星系团是因引力而聚集在一起的星系,兹威基的工作之一就是,测量多个星系绕星系团中心旋转的轨道速度,进而推算出星系团的整体质量。兹威基发现,星系的旋转速度比预计要快得多,尤其是那些靠近外缘的。理论上,这样的速度产生的离心力会打破星系之间的引力束缚,使星系团解体。

兹威基认定,只可能有一种解释——还有某种质量巨大的引力源存在,它在所有可观测天体高速运转的情况下维持着星系团的稳定。究竟是什么提供了如此强大的引力场,能把这么多星系绑定在一起?为什么他无法观察到这些“缺失质量”呢?兹威基没有找到答案,可自从他提出这些问题,一场持续至今的“捕猎”便开始了。那些“缺失质量”就是“暗物质”,证明暗物质的存在并了解其性质,是现代物理学追寻的“圣杯”之一。

该如何寻找暗物质呢?它有质量,因此能产生引力,但它并不辐射、反射或吸收光。自兹威基以来,关于暗物质存在的一切依据都是靠推断获得的,人们没有直接探测到暗物质,只能根据发光天体这类可观测对象所受的影响来分析。想了解这种无影无踪的物质,只能透过它出现所带来的后果,而不是其本身。

比方说,我们现在已经知道,暗物质会影响旋涡星系的自转曲线,使星系中所有天体无论距引力中心多远,都以大致相当的速度旋转。我们还知道,暗物质会让经过星系附近的光发生弯曲,造成“引力透镜效应”。爱因斯坦(Albert Einstein)在广义相对论中提出,质量会导致时空弯曲,而光线会沿着弯曲的空间传播,因此当光经过像星系这样的大质量实体附近时,就会发生比较明显的弯曲。不过正如之前所说,兹威基观测到的星系团旋转速度极快,光的弯曲程度也非常大,这种现象仅归因于星系中的可见物质,是解释不通的。因此,一定存在某种没有被观察到的物质。它们大量存在于可见星系周围,能够弯曲时空、制造引力透镜效应,却又不可见,天体物理学家称之为“暗物质晕”。

这类观察表明,宇宙中仅有约百分之五的物质是可被触摸、可被看见,或可被仪器观测到的。这些物质构成了石头、水、骨头、金属、大脑,构成了木星上的氨气风暴和土星的碎石环。天文学家将这些物质命名为“重子物质”,因为它们的质量主要由质子和中子这两种常见重子组成。据推测,约百分之六十八的宇宙质量由“暗能量”构成,这种神秘力量似乎加速了宇宙的持续膨胀。剩余约百分之二十七则由暗物质构成,其粒子与重子物质之间几乎不发生任何作用。

暗物质对宇宙中的所有存在都至关重要,它将所有结构凝聚在一起。没有暗物质,超星系团、星系、行星、人类、跳蚤和细菌都将不复存在。证明和解码暗物质的存在,正如肯特·迈耶斯(Kent Meyers)所言,相当于“发现一种新秩序、一个新宇宙,在那里,对光明和黑暗的认知都将被颠覆” [1]

暗物质物理学家的工作,处于可观测世界与想象世界的边缘。他们不断追踪暗物质在可观测世界留下的蛛丝马迹。这种工作是艰难的、带有哲学性质的,需要耐心,甚至需要某种信仰。身兼暗物质物理学家和诗人双重身份的丽贝卡·埃尔森(Rebecca Elson)说:“所有的一切,仿佛都是萤火虫/通过它们,你能窥见整片草地。” [2]

目前,人们推测最有可能构成暗物质的粒子是“弱相互作用大质量粒子”(Weakly Interacting Massive Particle),简称WIMP。据估计,WIMP质量很大(是质子质量的一千多倍),它们形成于宇宙诞生之后的几秒内,数量极其庞大,从而产生宇宙中那些无法被观测到的巨大质量。

WIMP和有“幽灵粒子”之称的中微子一样,对重子物质的世界视而不见。每一秒钟都有数以万亿计的WIMP穿过我们的五脏六腑和大脑。中微子也在不碰触任何单个原子的情况下,以类似的方式穿过地壳、地幔和坚实的铁镍地核。对这些粒子来说,我们才是幽灵,我们的世界才是影子世界,由看不见的网络构成。物理学家面临的最大挑战是如何驱使这种难以捉摸的粒子参与实验,如何编织一张网捉住这些“迅敏的鱼”。解决方案之一就是到地下去。世界各地都建立了地下实验室来侦测WIMP,侦测中微子与重子物质发生作用的证据,这些实验就像在寻找鬼魂。而将实验室安置在地底深处,是因为周围的岩石能够屏蔽物理学家口中的“噪音”。

日常粒子在空气中滚动产生了“噪音”。原子世界中,每天都有大量粒子在空气中穿梭,非常喧闹。放射性活动的“声音”更是震耳欲聋,宇宙射线渺子也是噪音之一。要捕捉那微乎其微甚至几近不存在的声音,耳边有人敲着大鼓肯定不行。要听到宇宙诞生之初的那一声呼吸,从实验角度来说,你必须到地下去,沉入宇宙中最安静的地方。

在日本某个废弃矿场地下半英里处,有一个已有两亿五千万年历史的片麻岩石穴,这里建有一个不锈钢池,里面装着五万吨超纯水。一万三千个光电倍增管像一只巨大的复眼,密切观察着这些水,寻找微闪的蓝光。这种蓝光叫“切伦科夫辐射”。当一个原子被中微子撞击,原子的电子会向四处散开,其速度可超光速。这些四散的电子被称作“湮灭产物”,它们在水中移动时会产生短暂的蓝光。光电倍增管组成的复眼寻找的,是“幽灵粒子”存在的间接证据:不是中微子本身,也不是被撞击的原子或四散的电子,而是原子遭遇“幽灵撞击”后留下的蓝色光晕——湮灭的余晖。这个片麻岩石穴被称为“瞭望台”,尽管位于地下深处,它的职责却是“占星”——持续监测银河系中的超新星是它的众多任务之一。

在美国南达科他州一个已经采空了的露天金矿里,有一座六英尺高的真空仓,里面装着过冷液氙,真空仓的周围是盛有七万一千六百加仑去离子水的钢焊池。这里也设置了光电倍增管,捕捉因偶然的WIMP撞击产生的单个光子和电子。氙气是惰性气体,原子半径较大。低温条件下,氙的密度会变得极大,那些大质量原子紧紧挨在一起,形成更加紧密的横截面,这样一来,粒子穿过时,发生WIMP撞击的可能性就提升了。这里地形倾斜,原本是为了寻找稀有且昂贵的金属而开凿的,现在寻找仍在继续,目标却变成了另一种物质,它超出我们的想象,却在现世毫无价值。

英国约克郡海岸的小村庄伯毕附近,有一处一九七三年开始运营的钾碱和岩盐矿,其下更深处的盐穴里,正在进行一场名为“轨道定向性反冲识别”(Directional Recoil Identification From Tracks)的暗物质探测实验,简称DRIFT。

≒≒

尼尔·罗利将他的地下世界地图在桌上摊开,用四块石头分别压住四角,每放一块便念出石头的名字:钾盐、岩盐、杂卤石、方硼石。他将地图从中心向四周抚平。尼尔是矿场安全专家,曾在煤矿工作,现在又来到钾盐矿。他喜欢诗人W. H.奥登(Wystan Hugh Auden),也喜欢地图和采矿。

尼尔的地图记录了伯毕矿场的巷道和避难洞,乍看像蜻蜓的翅膀一样,纹路精巧、结构复杂。慢慢地,我的目光陷进了它精密的编码之中。

地图上,英格兰东北海岸线是一条从西北绵延到东南的淡淡灰线:与实际地形无关,在这张图上,它只起定位的作用。就伯毕来说,两个圆圈标出嵌入基岩的两个矿井,由此进入复杂的地下通道网。该通道网从中心分别向东北和西南蔓延,形成了蜻蜓的两翅。通道的西南支处于荒野和山谷下方,延伸至北约克郡深处。东北支则在北海下伸展,越过大洋航线,抵达辽阔的公海。

伯毕矿场的巷道和地道网络被称作“水平巷道网”,它嵌在盐矿和钾矿带中,全长六百多英里。矿带在海洋和陆地下延伸,于地表形成开采工作面,每时每刻都有工人和机器从矿层中掘出数吨的钾矿,由传送带倒进送料斗。这些二叠纪时期的海洋残留物由此开启新的旅程,终点是世界各地的农田。钾矿将作为肥料撒到田里,为作物生长提供必要的钾元素,滋养南北半球“一年两度”的春天。

门迪普的地下是水流冲刷的迷宫,伯毕的地下则是人工挖掘的迷宫。我从地缝来到了巷道。

尼尔的地图用红线标出了盐矿巷道,黑线则是钾矿巷道。黄色方框代表避难室,设置在地下通道两侧的墙壁内,墙壁上用泡沫塑料隔热,若发生塌方或地下火灾,可以到这里暂避危险。

“双翅”舒展,一侧在海底,另一侧在荒野下方,细细的绿线从两翼延伸出去。这是矿业地质学家为了探测矿物位置和储量而钻的小孔。测量结果将决定此地开采的走势,也就是“翅膀”的延伸方向。

“你得明白,地下通道网是倾斜的。”尼尔一边说,一边用手指着地图,从一侧“翅膀”划到另一侧。“矿道是倾斜的,因为钾矿层本身有倾斜角度,地下通道要随着钾矿走。”

内陆的钾矿倾斜着延伸至荒野的腹地,深约四千五百英尺。最接近地表处则在大海支线的最远端,位于船运通道外,深度为两千六百英尺左右。温度随着深度变化。两千六百英尺深处,温度为三十五摄氏度。到了四千五百英尺深处,则为四十五摄氏度。这两处的地热都非常强,空气湿度相当低,人很容易脱水,汗水往往还没流出来就蒸发了。矿工们就像正午时在撒哈拉沙漠劳动,只不过这里一片漆黑。

尼尔说:“每次轮班,矿工都要带上一个装着四升冰水的水箱。他们有饮水时间表。得一直喝水,才会比较安全。”

“我们走吧,看能不能搭升降梯下去,找找暗物质。之后还要走很长一段,才能到达海下开采工作面。”

戴好护耳器,挂好防尘面罩,口袋里装着编了号码的三角铜牌——这是准入证明, 不能弄丢,否则就出不去了。 黄色的升降梯门唰地关上,开始下降,虽然很平稳,我还是感到一阵心口上提的失重感。通风机房的隆隆声渐弱,升降梯在加速。降到半程,迎面与另一架上升的升降梯错身而过,一阵颤动。空气在两架升降梯之间被挤压,发出 呼啸之声 ,就像两列相向的火车交错时的声响。慢,慢,慢,砰,停了。升降梯门铿地打开,呼喊声传来:“捂好耳朵,开灯!捂好耳朵,开灯!”

尘土在气流中旋转飞舞,浓到舌尖可以尝出咸味。

水平巷道漆黑的入口指示着方向,在大海下方,我们走进了二叠纪。

墙上的一个气闸打开了,这里就是实验室。

≒≒

年轻的物理学家坐在电脑前仔细看着天鹅座传来的信号。他叫克里斯托弗·托斯,实验室的白大褂对他来说太大了。克里斯托弗说话沉稳而清晰,为人谦逊有礼,温文尔雅。也许某种程度上,这些特质源于他对时间问题经年累月的思考。

实验室的墙上,黄黑相间的警戒带标示出一个个暗门的轮廓,高度不过大腿,相邻两段警戒带之间间隔十五英尺左右。每个警戒带标出的暗门上方都用两个钩子挂着一把长柄斧。

盐的伽马射线非常低,是优质绝缘体。如果要研究很难和物质相互作用的大质量粒子,把自己关在一个被盐包围起来的地方,最合适不过。但盐有很强的易变性,它会随着时间 流动 ,会汇聚成堆,也会塌陷。如果在岩盐层凿出一个洞室,其上方是三千英尺厚的基岩,那么这个洞室会慢慢变形——顶部会塌陷,四壁会凸出。地心引力将夺回属于它的空间。在伯毕地下实验室工作的科学家们深知,这并不是长久之计,安全工作的时间是有限的。研究深时,动作要快。

“万一发生塌陷,那些就是紧急出口。”克里斯托弗模仿空乘人员解释安全条例的手势,指向用警戒带标示出的小门,“这儿,这儿,还有这儿……一旦实验室塌方,就立刻抓起斧子,凿开墙壁和盐层,到安全的地方去。”

他顿了顿,笑着说:“嗯,至少理论上是这样。”

目前实验室里进行着几项不同的实验,其中之一是测试岩石样本,为放射性废料长期埋藏做技术性研究。另一项是“渺子断层扫描技术”研究,目的是利用宇宙射线中的高穿透性带电粒子(渺子)。渺子能够穿过厚厚的岩石层,可以用来探测一些物体的深层结构,比如火山内部,或者金字塔中心。借助渺子,我们能透视石头。这些实验都非常令人瞩目,但若说哪一项实验可称为“冠上明珠”,无疑是DRIFT。

克里斯托弗带着我走向实验室一角,那里是一个DRIFT探测装置。“这是我的地下水晶球,”他边说边比了个手势,仿若魔术师正揭开谜底,“也叫‘时间投影室’。”

名字如此恢宏,但乍看之下实在貌不惊人——一个大金属盒子,随意地套着几个黑色的垃圾袋。

“我发现了,你这水晶球的关键外层结构是垃圾袋。”我说。

“说笑了,”克里斯托弗回答,“不过,你绝对想不到,事实证明,胶带和垃圾袋对许多科学突破至关重要。”

他将实验过程解释给我听:“我们知道,暗物质质量很大,相当大。因此,尽管我们看不见组成它的粒子,这些粒子却具有质量,这意味着它们至少会偶尔与我们能看见的粒子发生碰撞。碰撞就会导致原子核散射。DRIFT的首要目标便是探测这些碰撞,追踪四散的原子核。”

说到这儿,他停了一下,我耐心地等着。此刻,亿万个中微子正穿过我们的身体,进而穿过地球的基岩、地幔、流动的地下物质,以及它坚硬的内核。

“想象一下,你正在看一场台球比赛,你能看见红球,但看不见白球。突然,一枚红球——一个电子——在台面上滚过。通过观测红球的路线,你就有可能反向追踪到撞击它的那枚无形的白球,也就是WIMP。这样一来,也许就能了解到白球的移动方向、质量和性状。这样的实验,我们希望能做得足够多,且足够精确,从而找到暗物质晕的信号。”

DRIFT探测装置的中心是一个一米见方的钢制真空仓,其内以一毫米为间隔,交错设置着超细高电荷线网。如果一个WIMP和仓内普通物质的原子核发生碰撞,便会产生一条电离轨迹,线网会使它显像并记录下来。之后,研究人员可以对电离轨迹进行三维重建,分析出发生碰撞的粒子类型和来源信息。线网处在一团低压气体里,这些气体被保存在一个传导室中,传导室则被钢制中子隔离罩包裹——所有这些都被放置于古海洋蒸发后留下的一条岩盐带里。

之后的几年里我将慢慢明白,尽管具体规则或有不同,但这种层层嵌套的“中国套盒”式结构,昭示着地下世界中埋藏人或物的普遍程序。比如,古埃及的埋葬仪式:人们将死者的主要器官放在某个雕着鹰头的卡诺皮克石罐里,然后把石罐放在彩绘木箱里,木箱封存于坟墓中,而坟墓在金字塔内;再比如对核反应堆铀废料的掩埋:人们把废弃铀芯块封在锆棒里,锆棒封在铜柱里,铜柱封在铁缸里,铁缸包裹在膨润土浆里,最后将它们存储在地下深处的岩层里,放入数千英尺深的片麻岩、花岗岩或岩盐之中。

克里斯托弗带我来到他的书桌前。电脑的屏保图片是加拿大落基山脉的路易斯湖,湖水如绿松石一般。他拿给我一张图表,表上是从“时间投影室”返回的数据。上面有几种不同颜色的线,还有一条细细的黑线,斜着与彩线相交。

“这条斜线是阿尔法粒子的路径。”克里斯托弗用小指指着那条线说,“这是个大块头的重量级选手,在我们的实验里,它无论走到哪都会搞出很大动静。不过我们对它并不感兴趣。目前看来,分辨阿尔法粒子的信号,只不过让我们了解了什么是 需要的东西。”

“我们努力倾听的,其实是被它的大吵大嚷遮盖的,那些轻声细语。甚至都算不上轻声细语,更像是轻柔至极的呼吸。在岩盐层之下的这里,大概是唯一能听到这种呼吸声的地方了。那是WIMP经过的声音——它会留下一条淡淡的痕迹。我们认为WIMP撞击看上去会像是两个光点,两条轨道一边一个。”

克里斯托弗用手指尖挑出两个点,一个在黄线上,一个在粉线上。他停了一下,屏保图片换成了高饱和度的白色海滩,碧海银沙,椰林树影。与此同时,天鹅座的WIMP风正穿过我们的身体。

他说:“熟悉了之后,你会发现这个数据非常美。”我赞同地点了点头。

克里斯托弗说:“现在,你看到的是宇宙中最小尺度的事件。那些彩色的线就是我们的放大镜。”

这时,仿佛这句话突然进入他的脑海并留下一条轨迹,他说道:“一切都会产生火花。”之后便陷入短暂的沉默。

“你为什么要寻找暗物质呢?”我问。

克里斯托弗不假思索道:“为了拓展我们的认知边界,为了赋予生命意义。如果不去探索,我们就相当于什么也没做,只是干等着而已。”

他又沉默了。我等着。电脑屏保图片切换成了秋天的美国优胜美地国家公园,酋长岩上覆盖着初雪。克里斯托弗没有说话。

“寻找暗物质是不是一种类似信仰的行为?”我问他。

他等着我继续说下去——他被问过这个问题,回答前想听听我还会说些什么。屏保图片又变成了纳米比亚索苏维来的沙丘。

我想到了伯毕西部的里沃兹修道院,它位于一个肥沃的河谷,是西多会修士为了举行弥撒而修建的。修士们用铁矿石建造了高耸的墙壁和漂亮的穹顶,结构轻盈。类似的修道院遍布世界各地,形成了一张大网。在网中,人们对着一个并不轻易回应的至高存在祈祷着。

在修道院后的山坡上,被称作“滑动裂隙”的地质结构在岩石中缓缓开合,喷射出地底的温热气息。寒冷的天气里,那山坡像在呼吸,仿佛大地也有了生命。在西多会修士来到这个河谷的几千年以前,新石器时代和青铜器时代的人们就曾在这些滑动裂隙中举行仪式。这些仪式跟宗教信仰有关,也可能涉及献祭。死者的遗骨被放入裂隙的岩石中,这也是一种“湮灭产物”。

我想起美国南达科他州黑山的风洞系统,那是印第安苏族拉科塔部落的圣地,那附近废弃金矿的地下深处,还有美国暗物质探测实验室。风洞在地底延伸了一百三十多英里,从洞口到风洞深处,空气不断涌入,或者说被某种力量吸进来,风力足以将帽子从头上刮落。在拉科塔族人的创世传说里,人类最初是从风洞来到地面的,地上世界的色彩和空间令他们惊诧万分。

我对克里斯托弗说:“我的感觉是,寻找暗物质催生出了各种复杂而精妙的猜想,由此诞生的实验室就像礼拜场所,组成一个网络,一切都是为了探寻这种极擅隐藏自己的宇宙隐秘物质。这更像是某种宗教,而不是科学。”

“从小到大我都是一个非常虔诚的基督徒,”克里斯托弗说,“遇到物理学后,我一度丧失了信仰,如今它又以一种完全不同的形式重生了。的确,就试图发现的对象和已有的相关知识而言,我们这些研究暗物质的人相比其他科学家,所掌握的证据要少得多。至于上帝,如果真有那样一种神性的存在,它一定完全超出了科学探究和人类想象的范畴。”

他再次沉默。这样的思考对他来说并不难,他早已想过许多遍。只不过,对每一个措辞他都非常谨慎。

“我愿意相信的神性,不可能通过任何我们认为是‘证据’的东西来展现自己。”他指了指显示器上的读数,接着说,“如果有神,我们是不可能找到它的。如果我发现了某个关于神的证据,我会立刻产生怀疑,因为真正的神一定更聪明,不会留下把柄。”

我问他:“现在人们知道,每一秒都有一百万亿个中微子穿过我们的身体、大脑和心脏,这会改变我们对世界的感受吗?它会改变你对物质的理解,还有你对真正重要的东西的看法吗?我们在世界的各个表面踏出的每一步,都没掉落下去;每次触摸什么东西,也从没有穿过它,这些会让你觉得奇怪吗?”

克里斯托弗点了点头。他在思考。他的屏保图片变成了中国桂林黄昏时分的喀斯特峰林,因背光而露出剪影,这种照片在各类图片分享平台上非常受欢迎。

“周末,如果天气好,我会和妻子出去散步。沿着附近的峭壁漫步时,我会想,我们的身体其实是张网眼很大的网,脚下的峭壁也是网。这种感觉很奇妙,就像我们突然发现自己正走在水面或云层之上。有时我还会想,如果我对此一无所知,又会是什么样呢?”克里斯托弗说。

他再次陷入沉默。显然,他的思绪已经飞出了这小小的岩洞,甚至超出了已知的宇宙。

“不过,最让人惊奇的依然是,我竟能够像现在这样握住爱人的手。”

≒≒

那天返程时,尼尔把车开得仿佛正在参加巴黎—达喀尔拉力赛,一辆破得连门都没了的福特“全顺”商用车,行驶在一座绵延六百多英里的迷宫般的地下荒漠中。还有几周尼尔就要退休了,但他一点儿也不在乎。

车开得飞快,越过坡道时,车身仿佛被抬了起来。车子驶过,地道里扬起云雾般的尘土。遇到弯道,尼尔也不减速,反而大声鸣笛, ——!他非常在意矿场安全,但也是个充满趣味的人。我很喜欢他。

我左手钩住车顶的把手,右手撑在仪表板上,身体前倾,始终紧咬牙关,不然牙齿会一直打战。

“实验室所在的主巷道和生产区域之间,除了换班时刻几乎不会有人,”尼尔说,“如果有人朝我们走来,应该很远就能看到他们的灯光。”

岩盐中辟出的这条巷道,有多条坡道向上通往钾矿层。两侧的墙壁像冰块一样闪着微光。我们在纯盐中行驶。巷道是标准制式——三点八米高,八米宽。巷道顶部间隔设置了等人高的承重栓加固,以延缓塌陷。

“钾矿相对更脆弱,容易断裂,除非迫不得已,一般不会在那儿开路。而岩盐只会慢慢沉陷,不会断裂,要安全得多。”尼尔说。

砰!滴——!

“这些主巷道大约可以再撑两年才完全沉陷。我们用木架做支撑。木头会被逐渐压弯而不至于突然折断,比钢好,更安全。不过,也会有没开采完就塌陷的情况。只好随它去了。”

尼尔有个令我很紧张的习惯,他说话时总想转过头来看我,一只手扶着方向盘,并不留心路况。有时他只用掌心操控方向盘,就像在打磨汽车的仪表板,上蜡,除蜡。“这儿不像煤矿,在煤矿里,你得时刻小心空气中的煤尘会不会引起爆炸。”他说,“这里的盐尘反而像干粉灭火剂,安全得多。”

“上次出现伤亡还是二〇〇〇年前后,开采工作面发生了低速爆炸,五百吨岩石从新挖的矿道滑落,下方的机器受力后退,压死了一个人。近十年来这下面就再没有人死亡了。”

几个月后,一个名叫约翰·安德森的人缘很好的矿工,在一次瓦斯爆炸中身亡。

我们沿着坡道向上走,来到一处钾矿层。尼尔一踩刹车,灰尘四起。他跳下车,从地道墙壁上抠下一片钾矿石递给我。它像肉一样粉红,零星夹杂着银色的云母。令人惊讶的是,它掂在手里非常轻,像漂浮在手心上似的。

“舔一下试试。”尼尔说。它嗞嗞地融化在我的舌尖,有一股金属与血的味道。我想把它全吃下去。

一小股水流从顶部的裂缝冒出,贴着石壁流了下来。尼尔指着上面说:“我们刚刚越过了海岸线,现在在海底了!”

“岩盐和钾盐都可以溶于水,”尼尔说,“要在海底采矿,这就是个问题了。要一直抽水,才能保证矿场正常运作。每分钟抽一千加仑,这意味着每年会产生三百万英镑的电费。过去俄罗斯人和加拿大人都曾因控水不当失去他们的钾盐矿。”

“不久前,这里也发了大水,每分钟有三千五百加仑的水涌进来,持续了八周。我们一度以为矿场要废了,可不知怎么回事那裂缝慢慢缩小,水流也减缓了。不过谁也说不准哪天会不会再次发生这种事。”

“可真是令人欣慰。”

我们回到车上,尼尔说:“这样的工作如何?我就靠干这活儿领工资呢!”他一脚将油门踩到底,我们猛地靠向座位,车子再次冲进巷道。

尼尔的方向感令我非常吃惊,他没拿地图,路上也没有路标,那么多岔路转角,他总是毫不犹豫地闯过去。

我问:“如果你出了事,当然只是做个假设,我该怎么出去?”

“不确定的话,就跟着车轮印子走,”他喊道,“如果我真挂了,记着一直迎着风走,你就能出去!”他又指了指上面,“我们已经开出大洋航线了。想想船上的船长们,他们可想不到下面正有人跟他们赛跑呢!”

又过了二十分钟,我们来到了开采工作面。尼尔把车停在地道边上,在两辆同款福特“全顺”之后。他停车很讲究,仿佛停在郊区街道上,仔细将车轮摆正。

空气中弥漫着尘土,前方的地道枝杈丛生,有微光和人影闪动。通道两侧的墙上刻着曲线、交叉线条一类的图案,既像野兽挣脱陷阱时留下的爪印,又像古老部落的宗教仪式岩刻。

“八八七号生产区是矿层的尽头。”尼尔说,“据探测,矿层到这里差不多就消耗尽了。这个矿区挖完之后,西北支线的工作就结束了,我们会转去海底巷道的东部或东南边缘。”

桌子边坐着两队人,边喝酒边吃东西。黑暗中,只能看到他们工作服上的反光条,就像科幻片《创:战纪》( Tron )的场景。他们抬眼看了看,冲我们点点头,接着吃饭。白色的PVC桌面上用圆珠笔和马克笔胡乱画了好多阴茎。

左转进入一条地道,右转又是另一条。噪音越来越大,尘土越来越多。卤素灯的光柱刀锋般划过浑浊的空气,金属敲击矿石的声音震耳欲聋。

一台红黑相间的巨大机器,像一只低伏却牙齿尖利的科莫多巨蜥,正在吞食岩石。控制巨蜥的是一条很粗的黑色橡胶电缆,类似狗脖子上套的牵引绳。钾盐矿从巨蜥的肛门排出,经细长的传送带运进漏斗状的送料斗,这是它们去往世界各地的农田的第一站。

这台“蜥蜴机器”在开采面上一刻不停地“吞咽”,传送带不断将矿石送进斗里,令我感到震撼的是,无论是热切地开矿,还是挖掘地下通道网,这一整套采矿作业都仿佛某种生物活动。我想起了白蚁丘、蚂蚁穴、兔子窝和鼹鼠洞的内部结构,也像这样纵横交错。尼尔的矿场地图有数百英里互相交错的巷道网,正像其他动物为了寻找物资,乐此不疲地开展着挖洞计划。

黑暗中,矿场和实验室变成了多么奇怪的搭档!彼此的运作发生了奇妙的呼应。地质学家用探测器研究远处的岩石,试图找到最丰富的矿藏。物理学家等待着纯粹的知识,这知识像 钾盐 一样难以获得,却又无利可图。他们试图找到宇宙中“遗失”的部分——暗物质——即便有所收获也无法立即营利。

由于挖掘声干扰,尼尔靠过来,拢起手在我的耳边喊道:“那些开采机器,每台要三百二十万英镑!为了避免产生火花,还得改装。我们用竖井升降梯把机器分部件运下来,在准备区组装好,运到开采工作面,后面还要拖上一个发电机。从那儿到它工作的地方,差不多七英里,需要三天时间来移动。”

工作强度非常大,机器寿命很短。“一台机器报废了,抬出去很不划算。”尼尔说,“不仅耽误运送矿石,还花费不菲。我们一般直接将机器遗弃在废弃通道里。随着通道慢慢地自然塌陷,它最终会被埋进岩盐里。”

那是一幅惊人的景象:透明的岩盐在这只机械巨蜥周围融化,它在盐的包裹中,慢慢变成一件化石。

这让我想到艾米丽·左拉(Emile Zola)笔下的矿马:在十九世纪的法国,人们把小马驹带到煤矿下,它们就在那里长大,被豢养,工作至死,再也见不到阳光。它们瘦弱的身躯最终就这样被留在废弃的地道里,等待某次塌陷将它们埋葬。

在美国新墨西哥州荒漠地带的地下岩盐矿层里,一座“核废料隔离中间试验工厂”(Waste Isolation Pilot Plant, WIPP)在此建成,用于处理核武器研发、生产产生的超铀放射性废料。掩埋场建在荒漠地下两千多英尺处,那里放置了几千个储存着核废料的银色钢桶。废料的放射性还会持续数千年,将一直产生热量。热量增加了岩盐的塑性,当一个储存室装满后,受热的岩盐会逐渐堆积在钢桶周围,在漫长的未来守护它们。

有那么一瞬,我的脑海中飘过一个念头:我想走进其中一条地道,躺下来,就这样,五年或者一千年的时间过去,岩盐慢慢将我封存——在那透明的茧里一直等到人类世的终结。

≒≒

一九九九年,在墨西哥首都墨西哥城,一次关于全新世的研讨会上,诺贝尔奖得主、大气化学家保罗·克鲁岑(Paul Crutzen)提出,“全新世”这一说法并不准确。根据传统的地质学观点,全新世始于一万一千七百年前,持续至今。克鲁岑后来回忆说:“我突然想到,这是不对的。整个世界已经发生了巨变,所以我才说,不,我们生活的时期应该叫作人类世。人类世这个词算是我灵光一现想出来的,不过就这么沿用了下来。”

第二年,克鲁岑和尤金·斯托莫(Eugene Stoermer)共同发表了一篇论文,提出人类世应当被看作一个全新的地质时期。斯托莫是美国硅藻研究领域的专家,他从二十世纪八十年代就开始非正式地使用这个词了。他们二人的依据是“人类将在接下来的几千年甚至上百万年中,成为对地球的地质产生最主要影响的因素” [3] 。正如冰川活动定义了更新世,带来地球生命繁荣的、相对稳定的气候定义了全新世,那么定义人类世的,即为人类的活动:人类正在全方位地塑造地球。

科学界对克鲁岑和斯托莫的提议非常重视,交由地层学家严格审核。二〇〇九年,国际地层委员会下属的第四纪地层学小组委员会,成立了人类世工作小组,该小组负责针对以下两个问题提出建议:一,是否应当认定“人类世”为正式的地质时期;二,如果是,则如何界定它的“最优地层时间” [4] ,即它始于何时。工作小组考虑了以下时间点:古人类开始使用火,约一百八十万年前;农业的开始,约八千年前;工业革命,以及二十世纪中期以来的“大加速”——核时代到来,资源被大量开采,人口、碳排放量激增,大规模物种入侵和灭绝,大肆生产和丢弃金属、混凝土及塑料。

人类这个物种将在地层上留下什么样的印记呢?我们削平整个山头,只为了掠夺其中的煤;海洋里漂浮着数十万吨的塑料垃圾,正慢慢在海床上沉积下来;武器试验导致人工产生的放射性核素遍布全球;为了种植单一作物,我们焚烧雨林,四散的烟尘落入众多国家的土壤中。对冰核及沉积物的检测都显示氮元素在大幅增加,导致这一结果的,正是全球大范围使用合成氮肥、焚烧化石燃料,这也将是人类世的关键化学特征之一。随着第六次大灭绝的到来,生物多样性急剧下降,同时一小部分被驯化的家畜物种数量却大大增多,毫无疑问,后世的化石记录里会有大量的羊、牛和猪。我们成了手握重权的世界缔造者,我们的行迹在漫长的未来里,将无比清晰。

人类世的遗迹将包括原子时代的放射性沉降物、城市被摧毁的地基、数百万集中养殖的有蹄类动物脊骨,还有年产量可达数十亿的塑料瓶,部分瓶子会在地层上留下淡淡的轮廓——在遥远的未来,对这类地层时间的测定会极其精确,可直接从某些跨国公司的产品设计档案找到数据支持。菲利普·拉金(Philip Larkin)曾有名言:比我们的存在更长久的是爱。错,比我们的存在更长久的是塑料、猪骨和铅—207(铀—235衰变链末端的稳定同位素)。

也有很多质疑“人类世”这个概念的声音。它笼统地将全体人类纳入理论中,没有区分出主动制造者和被动承受者。一个“我们”就把不平等一笔勾销,把区域性的环境破坏与全球性的后果混为一谈。此外,将这个时期称为“人类的时代”,仿佛是要合法化人类的自我神化,这只会助长造成当下危机的技术自恋。

尽管“人类世”这个词有诸多不妥,但它的确带来了强有力的冲击和挑战,促使我们从物种角度去反思。它暴露了我们对这个星球长久控制下的局限,也揭露了人类活动造成的严重后果,还呈现出眼下我们和其他生物之间、未来人类和“超人类”之间,交织着怎样的脆弱与过失。或许最重要的是,人类世促使我们提前以深时视角去思考问题,衡量我们会给后世留下什么。毕竟我们现在所缔造的地貌都将沉入地层,成为地下世界的一部分。未来的历史将记录些什么?在未来成为化石的我们会是什么样?随着塑造世界的能力越来越强,我们必须承担的责任也越来越重。人类世向我们抛出了一个问题,也就是免疫学家乔纳斯·索尔克(Jonas Salk)曾提出的那个令人难忘的问题:“我们能成为好的祖先吗?” [5]

然而,以深时角度思考问题是违背人类本能的。不信你现在就试一试,想想一年后,十年后,一百年后。你的想象力会越来越微弱,细节越来越贫乏。再想想一千年后,你只会一头雾水。哪怕只是粗略地设想百年后的个人生活或社会状态,对我们来说都很难,更别提想象遥远的未来世界里,那些尚不存在的居民是什么样。事实证明,人类这个物种擅长总结历史,而非预测未来。我们为深时创造了不少术语,BP(before present)代表现在之前,MYA(million years ago)代表百万年前,不过这些都是针对过去的,关于未来,并没有相应说法。从没人用AP(after present)代表现在之后,或以MYA(million years ahead)表示百万年后。

人类世要求我们用回溯的视角审视当下,这是“关于现在的古生物学” [6] ——我们自己变成了沉积物、地层和幽灵。它要求我们设想这样一种场景:百万年后,人类早已灭绝,那时,有一个后人类地质学家试图探测地下世界,看看会发现哪些有关人类世的信息。这个假想的人物——我们的档案员,我们的分析者,我们的评判官——像是十九世纪盛行的末日叙事中“地球上最后一个人”的现代版,也像是托马斯·麦考利(Thomas Macaulay)笔下那个坐在泰晤士河边的“新西兰人”,望着被大自然淹没的伦敦,陷入关于毁灭的沉思。

在喧嚣的矿场开采工作面,我想着我们留给这个未来地质学家的谜题。伯毕地下,这台人类世的采矿机,封存在已有两百五十万年历史的海床地层中,又跨越了数百万年,这位地质学家将如何理解这巨蜥般的化石呢?如何分辨这是机器还是有机体?这六百英里长的巷道迷宫在岩盐和钾盐层留下的淡淡痕迹,又将被如何解释?

地质学和古生物学中有一个词叫“遗迹化石”(trace fossils),指保留在岩层中的生物痕迹,而不是生物本身。恐龙脚印化石就是遗迹化石。有种甜甜圈形状的神秘燧石,叫“帕拉穆德拉”,据猜测,它生活在白垩纪时期,是一种穴居的类虫生物的遗迹化石。这种生物一般呈直立状态栖居在海床上,它的呼吸器官只比淤泥略高一点。岩层中的钻孔、漏斗状孔道、管道、滑行和轨迹都是遗迹化石——尽管留下踪迹的生物早已消失,但印记长存,这是石头的记忆。遗迹化石是消失的身体留下的空间,它们的消失本身就是记号。 [7]

我们体内也存在着遗迹化石,那是逝去之人留下的痕迹。信封上的笔迹、木台阶上的足球印痕、怀念之人的某个习惯性手势。这些都是遗迹化石。失去之后,留下的不过是一些淡淡的痕迹。有时,留在我们心里的不是事物本身,而是它离开后空出的位置。

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离开开采工作面,返程又是一趟颠簸狂野的赛车之旅。尼尔开得比之前更猛了。我的嘴里满是沙尘,车子全速冲向斜坡, ,胃提到了嘴边,接着重重落在岩盐层的地面上。一到转弯处,尼尔按响喇叭, !再次鸣笛,寂静,鸣笛,寂静。

“我好像在兜圈子啊。”尼尔说。

“很明显兜了有一阵子了。”我说。

“别担心,我们能出去的。路是对的,起码理论上是对的。我慢点开。”

他一点儿都没放慢。

“注意两侧迎面而来的车前灯!如果我撞上去了,你就接过方向盘,朝西南开!”

我们路过了两辆停在侧边地道里的报废福特“全顺”,引擎盖不知道被什么撞烂了,就待在那儿等待着被岩盐吞没。我们又冲过了数英里,最终回到了竖井的黄色升降梯处。

上升的半途中另一台下降的升降梯与我们交错,空气受到压迫,发出一声柔软的呼啸。接近地面时,升降梯摇晃并逐渐减速。急切盼望着出去的人,脑子里想着洗澡、回家、家人、吃吃喝喝,在梯厢里来回踱步。门开了,唰啦啦。钢闸门透出一缕缕光。海洋和阳光的味道。进入气闸室,从矿工们开始,清点人数。防尘面罩挂回钩子上, 完成 。三角形铜牌推进窗边的桌子里去, 完成 。结束。

从大门出来,走进炽热的白日,青空在翻腾,阳光在挡风玻璃、铁丝网、柏油路和草叶上跳跃,暗物质将我包围,无处不在,无迹可寻。我沉浸在地上这亮晃晃的日光中,就像踏入无知之境。

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后来,我驱车西行,在荒野上奔驰了几个小时,归心似箭。欧石楠正在盛放,花粉在空气中闪烁。放眼望去,采矿的痕迹无处不在。在这北方大地上,数千年来人们一味索取——板岩、铅、铁、铜、铁矿石、银、煤、萤石。埋葬的痕迹亦比比皆是。数千年来人们同样在此掩埋逝者——中世纪的教堂墓园,新石器时代、青铜器时代和铁器时代的古坟。

黄昏时分,我已开到北奔宁山脉的石灰岩山谷。早晨轻柔的东风此刻已变得强劲。到了卢克霍普村,我停下车,步行大概一英里后,来到位于村落之上的一片荒野。

傍晚的阳光依然强烈,但因为这里海拔高,风仍是凉飕飕的。草尖在风中舞动,画出形如煤气灯一般的圆大光晕。西面的荒野上有四只低飞的茶隼,粗略地连成了一条线,它们逆着风,保持着优雅的姿态。我贪婪地吞食着灼目的光线与辽阔空间。我站上一个巨石堆顶,面朝东方,在风中微微倾斜身体,感受风之手托住我的胸膛,像是要让我飞起来,将我变成一只茶隼。

矿场之旅后,我觉得时间变得不一样了,它进一步加深、折叠。我对大自然的感知受到了扰动,也不一样了,变得更复杂。在东面的某个地方,一些人正在荒野下一英里深、海面下半英里深的地方工作,在消逝的古海洋留下的岩盐中挖掘地道,为地面上尚未生发的农作物开采肥料。“时间投影室”正在等待来自天鹅座的信号,等待它揭示关于一百三十八亿年前宇宙诞生的谜题。巨大的巷道迷宫正在慢慢关闭,巨蜥机器和福特“全顺”商用车正被封存在盐铸的坟墓里。与此同时,WIMP和中微子的粒子风正在穿透这一切。对那些粒子来说,我们的世界不过是一片薄雾。

“夜晚,守夜者们观察到,群星在地球下方环绕而过。” [8] 一千三百年前,比德(Bede)在《时间之思》( The Reckoning of Time )中这么写道。他计算出地球已经度过了六个时期,即将进入第七个。我想起十九世纪在奔宁峡谷地下工作的矿工们,他们沿着矿层,挖掘含有银、镁、铅、锌的金属矿石。方铅矿附着在裂隙的岩壁上,像镜子一样反射出明亮的光。还有一簇簇绽开的萤石,在紫外线灯光的照耀下闪烁着蓝色。偶尔还能碰到有一个房间那么大的晶洞,四周和洞顶都是水晶和金属。矿工的灯射出光,点燃了石英、霰石、白云石、萤石、黄铁矿和方铅矿,仿佛闯进了一个埋在地壳下的装满星星的房间。 [9]

一轮满月渐渐升上来,天空泛着暗红与蓝黑,荒野沉入棕黄与银白,突然间,这山谷好像已脱离这个星球。

第一颗星出现了,其他星子也陆续闪烁着进入视野。我从巨石堆上下来,准备下山。一只云雀突然从身旁一码处腾空而起,让我一惊。我把手放在它飞走的地方,鸟儿的体温还没被凉夜偷走,就这样留在我手心。云雀飞入云霄,鸣声清澈,余音不绝。

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漫漫长夜,我一时驰骋在高高的荒野,一时下到海岸平原,车灯扫过路旁的欧石楠,又沿着坡道指向天空。终于,午夜过后我到达山脚下的一座房子。到家了。天空繁星闪烁。

轻轻走进房间,我的小儿子威尔正在酣睡。月光从薄薄的窗帘后透进来,将我的影子投在地板上。

我站在威尔旁边,他躺在那里,如此宁静。突然,一丝不安掠过心头,我听到自己的心脏突突跳了起来。我伸手凑近他的嘴,试探鼻息,在黑暗中寻找生命的证据。

没有,没有呼吸, 没有呼吸 ——啊,有了,一丝温热的气息轻轻拂过我的皮肤。我将指背贴着他的脸颊,停了几秒,感受着他的身体。

还在吗,我的宝贝?

呼吸。

再次呼吸。

我的心跳慢慢平复。星光把威尔皮肤上的绒毛染成了银色。一切都闪耀着光彩。 O7rk4KOlFaGnZXpHWi4KdxV8JD3wln/Fz81elxO/QqK0vpRAVhQ9cG/SVAOwNZq3

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