星期五 2023年 1月 27日
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四川2400米地下尋找暗物質 揭密世界最深地下實驗室

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中国锦屏地下实验室内景。

中国四川凉山锦屏山隧道中部的中国锦屏地下实验室,是世界埋深最大的地下实验室,2400米的岩石层埋深,将大量辐射阻隔在山体之外,实验室中高纯锗探测器外部有聚乙烯、铅、铜等6重“盔甲”,层层遮罩中子、伽马射线等辐射源。一批中国科学家长年在这里“守株待兔”,他们利用在此实验室的仪器,寻找“翻山越岭”碰撞上探测器的物质留下与普通物质不同的反冲能量,也就是可能的暗物质。

中国新闻网周三报导,暗物质是理论上提出的可能存在于宇宙中的一种不可见的物质,从1922年科学家提出暗物质猜想到今天,仍未侦测到能证明暗物质粒子存在的讯号。在四川省凉山州锦屏山,垂直岩石覆盖厚度2400米的地下,科研人员在此默默追寻暗物质已有10余年。

中国锦屏地下实验室工作7年多的“90后”科研助理景明坤表示,“全球最深的地下实验室”拥有2400米的岩石层埋深。选择在凉山州(锦屏山)这个地方,是基于此处的岩石层埋深足够深,并且该处的岩体自身的辐射非常低,有利于开展各种各样超低辐射或者稀有事件的探测。2400米的岩石埋深,它就像一个暗室,能够牢牢地把宇宙射线的杂讯给遮罩掉。

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地下实验室设备是中国目前灵敏度最高的超低本底探测器。在拥有自己的地下实验室之前,一直在韩国地下实验室研究暗物质。直到2010年12月,中国锦屏地下实验室正式投入使用。

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实验室常驻实验人员约10人,主要实验工作分两部分,一个是辐射研究,另一个就是暗物质测量。景明坤的工作主要是做辐射测量,为暗物质实验提供更好的实验环境和更纯净的实验材料,保障暗物质实验的顺利进行。

另一来自北京清华大学、负责用高纯锗探测器探测暗物质讯号的26岁实验员聂奇缘指出,暗物质顾名思义,它是不发光的,这个光包括了可见光以及所有波段的电磁波,所以人类很难通过常规手段来观察到它。暗物质探测是当前科学前沿的一个热点,研究暗物质可以说明人类更好地认识这个宇宙。暗物质占了宇宙总质能的26.8%,它参与了宇宙的演化,也组成了宇宙的现在,更决定了宇宙的将来,这也是为什么科学家们一直在孜孜不倦寻找它的原因。

自实验室从2010年建立以来,一共发表30余项重要的科研结果。比如2014年发表的论文成功排除了美国一个实验室宣称探测到暗物质的区域。近几年中国在太阳暗光子的探测方面也取得了国际领先结果。

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