央視消息:中國(guó)首個(gè)極深地下實(shí)驗(yàn)室——“中國(guó)錦屏地下實(shí)驗(yàn)室”今天在四川雅礱江錦屏水電站揭牌并投入使用,錦屏地下實(shí)驗(yàn)室垂直巖石覆蓋達(dá)2400米,是目前世界巖石覆蓋最深的實(shí)驗(yàn)室。它的建成標(biāo)志著中國(guó)已經(jīng)擁有了世界一流的潔凈的低輻射研究平臺(tái),能夠自主開展像暗物質(zhì)探測(cè)這樣的國(guó)際最前沿的基礎(chǔ)研究課題。目前,清華大學(xué)實(shí)驗(yàn)組的暗物質(zhì)探測(cè)器已經(jīng)率先進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室,并啟動(dòng)探測(cè)工作,而明年上海交通大學(xué)等研究團(tuán)隊(duì)也將進(jìn)入這里開展暗物質(zhì)的探測(cè)研究。
【名詞解釋:暗物質(zhì)】
在宇宙學(xué)中,暗物質(zhì)是指那些不發(fā)射任何光及電磁輻射的物質(zhì)。人們目前只能通過(guò)引力產(chǎn)生的效應(yīng)得知宇宙中有大量暗物質(zhì)的存在。暗物質(zhì)存在的最早證據(jù)來(lái)源于對(duì)球狀星系旋轉(zhuǎn)速度的觀測(cè),F(xiàn)代天文學(xué)通過(guò)引力透鏡、宇宙中大尺度結(jié)構(gòu)形成、微波背景輻射等研究表明:我們目前所認(rèn)知的部分大概只占宇宙的4%,暗物質(zhì)占了宇宙的23%,還有73%是一種導(dǎo)致宇宙加速膨脹的暗能量。
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新民晚報(bào)2009年9月報(bào)道:
地下實(shí)驗(yàn)室在隧道里
在建設(shè)二灘水電站過(guò)程中,四川錦屏山底曾修建了18公里可以通行汽車的隧道,上面是2500多米厚的山體巖石。這里將成為研究所成立后首個(gè)實(shí)驗(yàn)的開展地,專門“搜捕”暗物質(zhì)。目前這里是世界上最優(yōu)越的探測(cè)暗物質(zhì)的環(huán)境。
之所以稱之為最優(yōu),據(jù)交大物理系主任、粒子物理宇宙學(xué)研究所所長(zhǎng)季向東介紹,該實(shí)驗(yàn)室利用的是當(dāng)?shù)亟ㄋ娬緯r(shí)修的地下隧道,在其側(cè)面開挖長(zhǎng)40米,寬、高各為6米的空間。因而與國(guó)外一些“脫胎”于礦井的地下實(shí)驗(yàn)室相比,使用更為便利,不必坐著電梯上上下下,乘坐汽車就能“入地”。而埋深2500米的隧道,更是難得,因?yàn)槁竦迷缴,宇宙射線的干擾就越少。
“地下工作”并無(wú)不適
“從地面上開車大概20分鐘,就能到達(dá)地下實(shí)驗(yàn)室!苯淮罅W游锢碛钪鎸W(xué)研究所特別研究員倪凱旋還記得第一次“入地”的感覺(jué)。戴上安全帽、穿著硬底鞋,進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室,入眼是各種儀器設(shè)備!澳抢锼募竞銣,冬暖夏涼,不需要用空調(diào)。唯一與地面實(shí)驗(yàn)室不同的是,那里沒(méi)有窗戶,刮風(fēng)下雨絲毫感覺(jué)不到,進(jìn)去久了也容易讓人搞不清外界是白天還是黑夜!
“地下工作”時(shí)間久了,人是否會(huì)有不適?“地下實(shí)驗(yàn)室的通風(fēng)設(shè)備很好,絲毫不會(huì)感到氣悶,人在下面呆個(gè)半天,不會(huì)有任何異樣的感覺(jué)。”倪凱旋說(shuō),一旦儀器運(yùn)行穩(wěn)定后,他只需在地面上的辦公室監(jiān)控探測(cè)器運(yùn)行即可,而地下實(shí)驗(yàn)室的所有數(shù)據(jù)也會(huì)傳送至地面,因而,科研人員無(wú)需24小時(shí)“守”著探測(cè)器。
“捉拿”暗物質(zhì)很不易
讓不少人難以理解的是,暗物質(zhì)在宇宙中,科學(xué)家為啥要“鉆”到地下去探測(cè)呢?這是因?yàn)榘滴镔|(zhì)是種頗有“個(gè)性”的粒子,它質(zhì)量很大,但作用力卻微乎其微。
“每天可能有幾萬(wàn)億個(gè)暗物質(zhì)穿過(guò)你的身體,但你卻感受不到,這是因?yàn)榘滴镔|(zhì)的散射截面很小!蹦邉P旋打了一個(gè)比方,就像一只足球能被球網(wǎng)擋住,但是一個(gè)小鐵球就能穿網(wǎng)而過(guò),就是因?yàn)樗慕孛姹惹蚓W(wǎng)的網(wǎng)格小。
如何“網(wǎng)”住暗物質(zhì)?科學(xué)家們也想了很多辦法。
最初的辦法是天文觀測(cè)法,但是,卻無(wú)法解答“暗物質(zhì)是什么”。后來(lái),人們又采取間接探測(cè)和直接探測(cè)的辦法。前者,是探測(cè)暗物質(zhì)相互碰撞產(chǎn)生的普通物質(zhì)粒子信號(hào),一般通過(guò)地面或太空望遠(yuǎn)鏡探測(cè);后者,則是用原子核與暗物質(zhì)碰撞,探測(cè)碰撞產(chǎn)生的信號(hào)。而在地面上,因?yàn)橛钪嫔渚眾多,這些信號(hào)會(huì)對(duì)直接探測(cè)產(chǎn)生干擾,影響其鑒別能力。因此,地下實(shí)驗(yàn)室可以幫助探測(cè)器“擋”去干擾,讓其“靜心”工作。
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