垂直最深2400米是什么樣子,?如果在這里建一個實驗室,你能想到的是做什么研究呢,?
中國首個,、世界最深的極深地下實驗室——中國錦屏地下實驗室就位于地下2400米,主要研究暗物質(zhì),。深埋地下,,實驗室?guī)缀鯖]有宇宙射線干擾。也許就在不久的將來,,這里的新發(fā)現(xiàn)很可能會引發(fā)物理學的一場革命,。
世界最深地下實驗室開始安裝設備
中國錦屏地下實驗室位于四川省雅礱江錦屏山隧道中間位置。7月20日,,中國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”項目正式進駐地底,開始安裝實驗設備,。
“1:100000000”厚巖石“過濾”宇宙射線粒子
為何實驗室要位于地下2400米,?
重大科技基礎設施科學中心主任岳騫表示,現(xiàn)代物理學的重大突破需要極端實驗條件,。這個實驗室的優(yōu)勢便是可以盡可能的減少宇宙射線的干擾,,厚厚的巖石能把大部分宇宙射線都屏蔽掉。打個比方,,如果山頂上有1億個宇宙射線粒子將射向這個實驗室的話,,最后大概只有1個能夠進入這里。
幾乎沒有宇宙射線干擾,,使得該項目能夠面向未來新粒子探測和新物理研究,,為開展粒子物理與核物理、天體物理學及宇宙學等領域的重大基礎前沿實驗研究提供平臺支撐,。
與目前國際上其他的地下實驗室相比,,中國錦屏地下實驗室?guī)r石覆蓋最深,、宇宙線通量最小、可用空間最大,,并且具備交通便捷,、基礎設施完備等優(yōu)勢。
可同時容納多個大型深地實驗項目
目前,,中國錦屏地下實驗室二期正在建設中,,未來將建成8個實驗大廳,地下可用實驗空間由原來的4000立方米增加到30萬立方米,,可以同時容納多個大型深地科學實驗項目,。國際科學界對此高度關注,現(xiàn)已有多個國內(nèi)外科研團隊申請使用,。
重大科技基礎設施副總指揮兼總工程師李元景介紹,,中國錦屏地下實驗室不光是為中國科學家服務,也對全世界的科學家和實驗室開放,,推動我國開展國際級大科學合作,,吸引國內(nèi)外頂尖學者前往開展前沿物理實驗,為取得重大物理突破提供基礎設施保障,。
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關于暗物質(zhì),,你要了解這些??
什么是暗物質(zhì)?
據(jù)普朗克衛(wèi)星研究結(jié)果顯示表明,,我們所熟知的普通物質(zhì)僅占宇宙總質(zhì)量的約4.9%,!這些普通物質(zhì)構(gòu)成了恒星、星系等可見宇宙,。而宇宙中不可見的暗物質(zhì)約占26.8%,,其余68.3%則為暗能量。
△圖自中國錦屏地下實驗室
暗物質(zhì),,就是一種“看不見”的物質(zhì)。這里所說的“看不見”,,不單單是說用我們的肉眼在可見光波段看不見,,而是說不論探測什么波段的電磁波,比如無線電,、紅外線,、紫外線、X射線等,,都看不到它,。也就是說,暗物質(zhì)幾乎不發(fā)出任何波段的電磁輻射,。
為什么要研究暗物質(zhì),?
暗物質(zhì)理論和實驗研究工作將極大擴展人類對于除普通物質(zhì)之外的宇宙世界的認識,,也為人類了解占宇宙更大質(zhì)量份額的暗能量問題提供研究基礎,因而成為當前粒子物理學,、宇宙學,、天體物理學等學科前沿的研究課題。它將是人類認識宇宙的一次重大飛躍,,可能導致一場新的物理學革命,。
如何才能找到暗物質(zhì)?
目前普遍認為有三種方法:第一種是利用加速器碰撞,,看能否在實驗中產(chǎn)生暗物質(zhì),;第二種是在太空進行間接探測;第三種就是測量暗物質(zhì)粒子與探測器靶核碰撞之后產(chǎn)生的信號,,一般在地下實驗室進行,。
△圖為中國錦屏地下實驗室(一期)
中國錦屏地下實驗室正是采取第三種方法來探測暗物質(zhì)。所以,,地下2400米是絕佳的實驗環(huán)境,。在探測過程中,暗物質(zhì)可能會受到宇宙射線的影響,,而在地表深處,,宇宙射線量僅為表面的約億分之一。在這個相對“干凈”的地方進行實驗,,可以避免很多干擾因素來“打擾”實驗進行,。