四川2400米地下寻找暗物质 揭密世界最深地下实验室

2022-11-02 15:49

中国锦屏地下实验室
中国锦屏地下实验室

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、铜等六重「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2日报导,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馀年。

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。

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。

锦屏地下实验室建于地底2400米。
锦屏地下实验室建于地底2400米。
锦屏地下实验室建于地底2400米。
锦屏地下实验室建于地底2400米。
锦屏地下实验室建于地底2400米。
锦屏地下实验室建于地底2400米。
锦屏地下实验室建于地底2400米。
锦屏地下实验室建于地底2400米。
锦屏地下实验室内景。
锦屏地下实验室内景。
锦屏地下实验室人员多年年轻人。
锦屏地下实验室人员多年年轻人。
锦屏地下实验室有大量仪器。
锦屏地下实验室有大量仪器。

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,研究暗物质可以説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年建起以来,一共发表30馀项重要的科研结果。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了暗物质的区域。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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