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世界上最深的地下實驗室 專門研究暗物質(zhì)

觀看 人 | 編輯:hph | 發(fā)布時間:2019-07-22 13:50

宇宙中有著各種各樣的粒子和能量,它們不同于我們在現(xiàn)實生活中能看到的物質(zhì)。我們在日常生活中能看見和感覺到的各種物質(zhì),有一個共同性就是都攜帶電子,有了電子它們就能夠產(chǎn)生電磁場,而電磁場的相互作用就能夠讓你感知到這些物質(zhì)的存在。而與之相反的,有些物質(zhì)是不帶電子的,沒有電子就缺少了電磁場的相互作用,導(dǎo)致它們很難被看到和感知,但你不能否認他們的存在,比如暗物質(zhì)。而發(fā)現(xiàn)它們,就需要一定的技術(shù)條件和手段了。粒子物理探求的是物質(zhì)最深層次的奧秘。就像電被發(fā)明時,人們都無法想象后來的電視、電腦一樣,暗物質(zhì)的研究, 將會推動重大基礎(chǔ)前沿課題的自主研究和應(yīng)用,全人類都將由此受益。近日,四川錦屏山隧道地下2400米深處迎來了新的“客人”。中國錦屏地下實驗室正式啟動新階段建設(shè),“極深地下極低輻射本底前沿物理實驗設(shè)施”。

世界上最深的暗物質(zhì)實驗室

世界最深地下實驗室就在四川,專門研究暗物質(zhì)!“中國錦屏地下實驗室”位于四川,它是中國首個、世界最深的極深地下實驗室!這個地下實驗室深埋地下2400米,目前主要開展的是暗物質(zhì)研究。發(fā)現(xiàn)并研究暗物質(zhì),可能引發(fā)物理學(xué)的革命!7月20日,中國錦屏地下實驗室正式啟動新階段建設(shè),“極深地下極低輻射本底前沿物理實驗設(shè)施”項目正式進駐地底,開始安裝實驗設(shè)備。

評價一個地下實驗室性能的最重要的參數(shù),就是實驗室的宇宙射線通量水平。通常在地面每秒每平方米大約有100多個宇宙射線,海拔越高,宇宙射線越高。而巖石的天然放射性特別低,錦屏實驗室的垂直巖石覆蓋厚度達2400多米,這個深度已經(jīng)把宇宙射線屏蔽的含量很少了,不僅物理屏障,實驗室還采用了人工屏蔽方法。在這種條件下獲得的關(guān)于暗物質(zhì)研究的數(shù)據(jù),可以說是最準(zhǔn)確權(quán)威的,也讓我國的暗物質(zhì)研究極具參考價值,走到了世界前列。

錦屏實驗室采用的是直接探測的方法,就是測量暗物質(zhì)粒子直接碰撞普通物質(zhì)引起的反沖核的數(shù)量和能量。實驗室利用的是重約10千克的極低能量閾高純鍺陣列探測器,開展暗物質(zhì)直接探測實驗研究,探測質(zhì)量在1GeV-1000GeV以上較寬質(zhì)量范圍內(nèi)的暗物質(zhì)分布狀態(tài)。目前在10GeV以下暗物質(zhì)質(zhì)量空間范圍內(nèi),已經(jīng)得到國際上最好的暗物質(zhì)探測靈敏度。為我國未來開展“噸”量級大規(guī)模暗物質(zhì)質(zhì)探測實驗,奠定地下實驗室條件、探測技術(shù)、研究隊伍等方面的基礎(chǔ)。

據(jù)中國錦屏地下實驗室介紹,作為“十三五”時期國家優(yōu)先安排建設(shè)的重大科技基礎(chǔ)設(shè)施,該項目面向超越當(dāng)前粒子物理標(biāo)準(zhǔn)模型的新粒子和新物理的重大基礎(chǔ)前沿研究,開展暗物質(zhì)直接探測實驗、無中微子雙貝塔衰變實驗、核天體物理領(lǐng)域關(guān)鍵核素合成過程以及恒星演化等基礎(chǔ)科學(xué)前沿研究,在極深地下、近零宇宙射線本底條件下,探究各類基礎(chǔ)前沿領(lǐng)域探測的新機理、新方法、新技術(shù),發(fā)展極低輻射本底屏蔽新方法與新技術(shù),為我國粒子物理和核物理領(lǐng)域的重大基礎(chǔ)前沿物理問題研究提供平臺支撐。

雖然到目前,暗物質(zhì)還沒有被找到,但它的藏身范圍,已經(jīng)越來越小了。相信在未來暗物質(zhì)也會像黑洞一樣被人們拍到,找到,讓我們共同期待這一天的到來。

 

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