2017年，倫敦大學學院的物理學家尚卡·加格，收到西班牙同行的來信，問他對沉船有沒有興趣。這艘西班牙沉船四五百年前由西班牙到美洲，在今新澤西州附近沉沒，船上有大量鉛制貨品。這些鉛可以用每公斤20歐元（約合155元人民幣）的價格賣給想要的實驗室。
除了考古學家和尋寶者，物理學家也盯上了古代沉船？鉛的價格每公斤一二十元人民幣，沉船上的鉛為什麼賣這麼貴？因為這些來自古沉船的鉛，有一種意想不到的用途：觀測暗物質。
暗物質是理論上提出的可能存在於宇宙中的一種不可見的物質，它可能是宇宙物質的主要組成部分。美國國家研究委員會2002年一份報告列出了21世紀要解答的11個科學問題，「什麼是暗物質」研究排第一。
古代沉船上的鉛，冶煉時間早；海洋阻擋了宇宙射線，成為它們的天然屏障。於是，這種低輻射的物品，成了暗物質探測器的絕佳材料。
它為什麼會被科學家追捧？
不只是鈽元素等放射性物質，我們身邊的日常物品，例如陶瓷、玻璃、金屬甚至是香蕉，都有一定的放射性。這些日常物品的輻射對人體健康不會造成威脅，但是對精密的分子物理學實驗來說是致命的——這些日常物品的衰敗，所釋放出的分子，如果在實驗中不小心「撞擊」到探測器，那麼就是在給科學家「挖坑」。
分子物理學是試圖了解宇宙基本構成的學科，其中包括暗物質。科學家相信，這種仍未被觀測到的神秘物質，可能在整個宇宙中佔到83%的比例。暗物質就像膠水一樣，維持著星系之間的聯繫。
一塊幾英寸（1英寸約2.54釐米）長的鉛板，就能防止探測器遭到異常輻射的幹擾。而打造這種「防護罩」本身的最佳材料，就是本身幾乎沒有輻射的鉛塊。這種鉛塊可以在封閉環境下打造，但相比古代沉船上的現成品，成本太高了。
由此，沉船上的鉛，成了受分子物理學家追捧的明星材料。
防魚雷的戰艦鋼盾成了防輻射的隔離設施
製造分子物理學實驗的探測器，為什麼古代鉛可以，現代冶煉的金屬不行？
這裡不得不提到一個概念：低背景材料。
1945年7月16日早晨5時29分，「蘑菇雲」在美國新墨西哥州沙漠上空升起，人類步入了「原子時代」。此後熔煉的金屬，由於大氣中放射性物質的存在，導致其本身也存在一定的放射性。這些金屬對人體健康沒有危害，但不適合在分子物理學實驗中使用。
對於低背景材料的認定標準，科學界沒有統一答案。不過，根據實驗的敏感程度，科學家通常很清楚需要用到什麼樣的材料。
「如果你製造了一臺蓋格計數器（一種用於探測電離輻射的計數設備），這臺計數器肯定不能首先探測到自己身上的輻射。」澳大利亞斯威本科技大學天體物理學家艾倫·達菲說。
以鋼鐵為例，美國著名的分子物理實驗室——費米實驗室，在過去幾十年裡使用了大量鋼鐵來製造防護隔離設施。這些鋼板通常是廢棄二戰軍艦吃水線周圍的鋼盾，用於防護魚雷襲擊。它們很厚，能在打仗時倖存下來，而且都是在第一顆原子彈爆炸前冶煉的。
上天入地只為窺探暗物質真容
為探測暗物質，全世界科學家建造了探測器。加拿大正在規劃建造的超級CDMSSNOLAB地下實驗室，歐洲科學家正通過庇里牛斯山脈的坎夫蘭克地下實驗室研究暗物質。中國曾發射暗物質探測衛星「悟空」，已在軌運行接近4年。今年7月20日，四川錦屏地下實驗室正式啟動新階段建設，「極深地下極低輻射本底前沿物理實驗設施」項目正式進駐地下2400米深處，開始安裝實驗設備。
這些探測器上天入地，遠離人世，但仍然需要一些金屬屏蔽來自周圍環境的多餘輻射。打造這些屏蔽裝置前，科學家通常會製造一臺虛擬探測器，來看看哪種材料最合適。分子物理學家們發現，在探測器周圍布置水箱和塑料，能夠避免探測器捕捉到中子。而抵禦伽馬射線的最佳材料是銅和鉛。
鉛不會像銅那樣輕易氧化生鏽；在海底靜置數百年後，不穩定的鉛-210已經衰變為穩定的鉛-206；宇宙中的微弱射線能「重啟」金屬本身的輻射，而海水成為了一道屏障，阻斷了來自宇宙的微弱射線。這些理由都讓古代沉船上的鉛，成為包裹暗物質探測器的最佳屏蔽材料。
考古學家很心疼：以科學為名拿文物「獻祭」？
在歐洲附近海域，低背景鉛很有可能是古羅馬時期的文物。這些鉛可能是硬幣、建築材料、兵器，被打撈後通常最感興趣的是考古學家。但現在，分子物理學家們也想插一腳。
從2010年起，義大利低溫稀有事件地下觀測所入手了數百個鉛塊。該實驗室試圖揭秘，為何是物質，而非反物質構成了我們的宇宙。考古學家從撒丁島附近海域中一艘古羅馬沉船上尋獲了上千個鉛塊。這些金屬距今大約2000年。其中大部分都保存在義大利卡利亞裡的國家考古博物館中，但有270個鉛塊分給了分子物理學家。
一些考古學家不禁要問，以科學為名，拿這些古羅馬文物「獻祭」是否值得。2013年，當時仍在英國伯明罕大學就讀考古學博士專業的艾倫娜·皮雷茲-阿爾瓦羅，以此為題來研究。她研究的對象就是低背景鉛。聯合國教科文組織在2001年曾通過《保護水下文化遺產公約》。公約明令禁止打撈古代沉船用於商業目的。但阿爾瓦羅認為，這份公約有個盲點：如果是出於科學目的呢？
2015年，她發表一篇論文說，商業層面的技術無法打造出實驗需要的低背景鉛。阿爾瓦羅由此認為，出於科研目的打撈古代沉船是可行的，但相關部門必須嚴格審查每一項申請。如果實驗中可用鋼鐵或是塑料代替，那麼實驗室就應該優先使用其他材料，而不是沉船上的文物。
阿爾瓦羅畢業後，成為英國一家文物保護組織的負責人。根據她的說法，沒有一家研究機構對低背景材料做出限制。
晶片製造商也爭著要
近年來，越來越多的二戰沉船，從馬來西亞、印度尼西亞、新加坡附近海域消失。它們遭到打撈者的非法解體。其中一部分的打撈者，就是衝著低背景材料去的。從戰船墳墓「廢物利用」還能說得過去，要是偷偷打撈古羅馬時期的沉船，那可就是盜取文物了。
實驗室當然不願意買到有道德爭議的物件，可當材料出現在研究人員面前，他們幾乎無法確認其來源。倫敦大學學院物理學家加格說，「材料擺在那裡，我們更關心的是它要花費多少錢。」
日立-劍橋實驗室的物理學家岡薩雷斯·扎爾巴認為，古羅馬時期生產了大量的鉛，但實驗中只用掉了很小一部分。真正對文物構成威脅的，可能是蒸蒸日上的微電子行業——每臺電腦、手機裡都有的晶片，都會用到低背景鉛。
製造商可以使用現代冶煉的金屬鉛，但他們更偏愛沉船上打撈來的低背景鉛。「這讓我非常擔憂，因為它是商業行為，」扎爾巴說，「這不是能讓人類全體受益的行為。」
記者金弘彬綜合報導
低背景鉛lowbackgroundlead
暗物質darkmatter
古代沉船ancientshipwreck
分子物理學家particlephysicist
（責任編輯：李顯傑 ）