7月20日,中國(guó)首個(gè)、世界最深的極深地下實(shí)驗(yàn)室——中國(guó)錦屏地下實(shí)驗(yàn)室正式啟動(dòng)新階段建設(shè),“極深地下極低輻射本底前沿物理實(shí)驗(yàn)設(shè)施”項(xiàng)目正式進(jìn)駐地底,開始安裝實(shí)驗(yàn)設(shè)備。
垂直最深2400米是什么樣子?如果在這里建一個(gè)實(shí)驗(yàn)室,你能想到的是做什么研究呢?今天,科娃就來(lái)解密,“世界最深地下試驗(yàn)室”,世界最深地下實(shí)驗(yàn)室 。
中國(guó)首個(gè)、世界最深的極深地下實(shí)驗(yàn)室——中國(guó)錦屏地下實(shí)驗(yàn)室中國(guó)錦屏地下實(shí)驗(yàn)室位于四川省雅礱江錦屏山隧道中間地下2400米的地方。
圖為中國(guó)錦屏地下實(shí)驗(yàn)室(一期)
它深埋于地下,實(shí)驗(yàn)室?guī)缀鯖](méi)有宇宙射線干擾,主要用于研究暗物質(zhì)。也許就在不久的將來(lái),這里的新發(fā)現(xiàn)很可能會(huì),引發(fā)物理學(xué)的一場(chǎng)革命!
為何實(shí)驗(yàn)室要位于地下2400米?重大科技基礎(chǔ)設(shè)施科學(xué)中心主任岳騫表示,現(xiàn)代物理學(xué)的重大突破需要極端實(shí)驗(yàn)條件。這個(gè)實(shí)驗(yàn)室的優(yōu)勢(shì)便是可以盡可能地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(gè)比方,如果山頂有1億個(gè)宇宙射線粒子射向這個(gè)實(shí)驗(yàn)室的話,最后大概只有1個(gè)能夠進(jìn)入這里。
幾乎沒(méi)有宇宙射線干擾,使得該項(xiàng)目能夠面向未來(lái)新粒子探測(cè)和新物理研究,為開展粒子物理與核物理、天體物理學(xué)及宇宙學(xué)等領(lǐng)域的重大基礎(chǔ)前沿實(shí)驗(yàn)研究提供平臺(tái)支撐。與目前國(guó)際上其他的地下實(shí)驗(yàn)室相比,中國(guó)錦屏地下實(shí)驗(yàn)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(chǔ)設(shè)施完備等優(yōu)勢(shì)。
關(guān)于暗物質(zhì),你要了解這些
01什么是暗物質(zhì)?
02為什么要研究暗物質(zhì)?
對(duì)科學(xué)家們來(lái)說(shuō),暗物質(zhì)就像一個(gè)從未謀面的朋友,既親切又陌生。他們認(rèn)為,暗物質(zhì)是宇宙大爆炸的產(chǎn)物,在宇宙演化中起著決定性作用,也決定著宇宙未來(lái)的命運(yùn)。
同時(shí),暗物質(zhì)和暗能量的研究在基礎(chǔ)物理學(xué)中也有著重要意義,因?yàn)榭茖W(xué)界公認(rèn)的粒子物理標(biāo)準(zhǔn)模型僅能解釋占宇宙4.9%的普通物質(zhì),卻無(wú)法解釋暗物質(zhì)和暗能量。
科學(xué)界公認(rèn),揭開暗物質(zhì)之謎將是繼日心說(shuō)、萬(wàn)有引力定律、相對(duì)論及量子力學(xué)之后的又一次重大飛躍,將帶來(lái)物理學(xué)的又一次革命。
目前,暗物質(zhì)粒子的探測(cè)是國(guó)際科學(xué)前沿競(jìng)爭(zhēng)最為激烈的研究領(lǐng)域,全世界的科學(xué)家都在不遺余力地尋找暗物質(zhì)、暗能量及其隱藏的巨大科學(xué)寶藏。
03如何才能找到暗物質(zhì)?
目前普遍認(rèn)為有三種方法:
第一種是利用加速器碰撞,看能否在實(shí)驗(yàn)中產(chǎn)生暗物質(zhì);
第二種是在太空進(jìn)行間接探測(cè);
第三種就是測(cè)量暗物質(zhì)粒子與探測(cè)器靶核碰撞之后產(chǎn)生的信號(hào),一般在地下實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行。
中國(guó)錦屏地下實(shí)驗(yàn)室正是采取第三種方法來(lái)探測(cè)暗物質(zhì)。
在探測(cè)過(guò)程中,暗物質(zhì)可能會(huì)受到宇宙射線的影響,而在地表深處,宇宙射線量?jī)H為表面的約億分之一。因此,地下2400米是絕佳的實(shí)驗(yàn)環(huán)境。
在這個(gè)相對(duì)“干凈”的地方進(jìn)行實(shí)驗(yàn),可以避免很多干擾因素來(lái)“打擾”實(shí)驗(yàn)進(jìn)行。
多個(gè)大型深地實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目
目前,中國(guó)錦屏地下實(shí)驗(yàn)室二期正在建設(shè)中,未來(lái)將建成8個(gè)實(shí)驗(yàn)大廳,地下可用實(shí)驗(yàn)空間由原來(lái)的4000立方米增加到30萬(wàn)立方米,可以同時(shí)容納多個(gè)大型深地科學(xué)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目。
國(guó)際科學(xué)界對(duì)此高度關(guān)注,現(xiàn)已有多個(gè)國(guó)內(nèi)外科研團(tuán)隊(duì)申請(qǐng)使用。
重大科技基礎(chǔ)設(shè)施副總指揮兼總工程師李元景介紹,中國(guó)錦屏地下實(shí)驗(yàn)室不光是為中國(guó)科學(xué)家服務(wù),也對(duì)全世界的科學(xué)家和實(shí)驗(yàn)室開放,推動(dòng)我國(guó)開展國(guó)際級(jí)大科學(xué)合作,吸引國(guó)內(nèi)外頂尖學(xué)者前往開展前沿物理實(shí)驗(yàn),為取得重大物理突破提供基礎(chǔ)設(shè)施保障。
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