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2010-12-12 16:09 |
中国首个极深地下实验室揭牌并投入使用
中国首个极深地下实验室——“中国锦屏地下实验室”今天在四川雅砻江锦屏水电站揭牌并投入使用,锦屏地下实验室垂直岩石覆盖达2400米,是目前世界岩石覆盖最深的实验室。它的建成标志着中国已经拥有了世界一流的洁净的低辐射研究平台,能够自主开展像暗物质探测这样的国际最前沿的基础研究课题。目前,清华大学实验组的暗物质探测器已经率先进入实验室,并启动探测工作,而明年上海交通 大学等研究团队也将进入这里开展暗物质的探测研究。 ?=&S?p)-< Kh$"5dy 名词解释:暗物质 IV. })8 lRg?||1ik 在宇宙学中,暗物质是指那些不发射任何光及电磁辐射的物质。人们目前只能通过引力产生的效应得知宇宙中有大量暗物质的存在。暗物质存在的最早证据来源于对球 状星系旋转速度的观测。现代天文学通过引力透镜、宇宙中大尺度结构形成、微波背景辐射等研究表明:我们目前所认知的部分大概只占宇宙的4%,暗物质占了宇 宙的23%,还有73%是一种导致宇宙加速膨胀的暗能量。 jj]\]6@+P Z@+nkTJ9&t 资料阅读 5qQMGN$K 0 N>K4ho6{ 新民晚报2009年9月报道: [q[37;ZEQ ;HXk'xN 地下实验室在隧道里 $ -1ajSVJ {j>a_]dTVX 在建设二滩水电站过程中,四川锦屏山底曾修建了18公里可以通行汽车的隧道,上面是2500多米厚的山体岩石。这里将成为研究所成立后首个实验的开展地,专门“搜捕”暗物质。目前这里是世界上最优越的探测暗物质的环境。 [%dsq`b# pK3A/ry< 之 所以称之为最优,据交大物理系主任、粒子物理宇宙学研究所所长季向东介绍,该实验室利用的是当地建水电站时修的地下隧道,在其侧面开挖长40米,宽、高各 为6米的空间。因而与国外一些“脱胎”于矿井的地下实验室相比,使用更为便利,不必坐着电梯上上下下,乘坐汽车就能“入地”。而埋深2500米的隧道,更 是难得,因为埋得越深,宇宙射线的干扰就越少。 CipDeqau2 $Xlr@)% “地下工作”并无不适 !9/`PcNIpy ~bb6NP;'L “从 地面上开车大概20分钟,就能到达地下实验室。”交大粒子物理宇宙学研究所特别研究员倪凯旋还记得第一次“入地”的感觉。戴上安全帽、穿着硬底鞋,进入实 验室,入眼是各种仪器设备。“那里四季恒温,冬暖夏凉,不需要用空调。唯一与地面实验室不同的是,那里没有窗户,刮风下雨丝毫感觉不到,进去久了也容易让 人搞不清外界是白天还是黑夜。” :\"0jQ.y| raPOF6-_rH “地下工作”时间久了,人是否会有不适?“地下实验 室的通风设备很好,丝毫不会感到气闷,人在下面呆个半天,不会有任何异样的感觉。”倪凯旋说,一旦仪器运行稳定后,他只需在地面上的办公室监控探测器运行 即可,而地下实验室的所有数据也会传送至地面,因而,科研人员无需24小时“守”着探测器。 '|ntwK*f OU,FU@6,7w “捉拿”暗物质很不易 (y>N\xS9 o( zez 让不少人难以理解的是,暗物质在宇宙中,科学家为啥要“钻”到地下去探测呢?这是因为暗物质是种颇有“个性”的粒子,它质量很大,但作用力却微乎其微。 nA,=g'7S %BkE %ZcZ “每天可能有几万亿个暗物质穿过你的身体,但你却感受不到,这是因为暗物质的散射截面很小。”倪凯旋打了一个比方,就像一只足球能被球网挡住,但是一个小铁球就能穿网而过,就是因为它的截面比球网的网格小。 L4/ns@e X#$ oV# 如何“网”住暗物质?科学家们也想了很多办法。 a4^hC[a KUZi3\p9W> 最 初的办法是天文观测法,但是,却无法解答“暗物质是什么”。后来,人们又采取间接探测和直接探测的办法。前者,是探测暗物质相互碰撞产生的普通物质粒子信 号,一般通过地面或太空望远镜探测;后者,则是用原子核与暗物质碰撞,探测碰撞产生的信号。而在地面上,因为宇宙射线众多,这些信号会对直接探测产生干 扰,影响其鉴别能力。因此,地下实验室可以帮助探测器“挡”去干扰,让其“静心”工作。
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