地下2400米,四川这个全世界最深的地下实验室,到底在研究什么?
综述
自打拥有了能够探寻宇宙的技术以来 , 人类就一直对遥远的宇宙虎视眈眈 。
望远镜的发明令人类可以“亲眼”见到神奇的宇宙空间 , 上个世纪美国与苏联超级强国之间的冷战所产生的太空竞赛 , 也使得人类在航天事业上获得前所未有的飞速进步 , 空间探测器、卫星、空间站和载人飞船等等尖端技术在这个时期获得了空前的发展 , 也推动了人类了解宇宙的速度 。
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曾经的人类以为自己所在的国家就已经非常不小了 , 因为自身的弱小和科技武器等方面的不足 , 没有任何一个国家可以做到统一地球 。 然而把地球放在宇宙 , 它就如同一个落入大海的沙粒 , 无比的渺小 。
根据人类现有的技术 , 我们所能观测到的宇宙范围大概是在930亿光年左右 , 也就是说如果人类拥有了光速的宇宙飞船 , 想要去探寻宇宙的可观测边界 , 也需要几百亿年的时间 , 然而人类到目前为止也就上百万年的演化岁月 , 足以想象宇宙的浩瀚与神奇 。
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在这片宇宙当中 , 可以确定的是物质总质量有85%都是暗物质 , 而这个从来没有被人类所发现到的神秘暗物质 , 正是我国四川有着2400米深度的、全球最深的地下实验室所研究的内容 。
世界最深地下实验室
2021年 , 我们终于有幸在科技日报采访人员的报道下 , 深入了解到这个位于地下2400米 , 比7个四川电视塔还深的中国锦屏地下实验室 。
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这也是世界上岩石覆盖最深的实验室 , 也因此成为了国际一流的低辐射研究平台 , 能够对许多物质进行非常前沿的探测和研究 。
早在2003年 , 施工人员在锦屏大河湾修建水电站的时候 , 一位来自清华大学的老师从新闻上发现了锦屏大河湾的神奇之处 , 并认为这个地方就是研究暗物质的绝佳场所 。
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当时的清华大学副校长亲自前往四川 , 找到相关水电工程的负责人 , 在经过多次的协商和探讨以后 , 成功实现了在这个地方建立暗物质实验室的计划 。
2010年开始 , 该实验室正式运行 , 经过了十年左右的漫漫寻找过程 , 虽然还无法掀开暗物质的真正面目 , 但是通过排除法 , 科学家们已经将暗物质的躲藏空间给不断收缩 , 距离发现它的踪迹已经不远了 。
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而在这个过程当中 , 相关的前沿领域也在不停地向前发展 , 需要进行的实验也不断增加 , 原本的4000立方米的空间已经远远不能满足科学家们的需求了 。
同时又因为国家的大力支持 , 这个实验室被列入了“十三五”规划 , 成为了我国重要的科技基建设施 , 2014年锦屏地下室又继续扩充 , 在原本的实验室一期向西大约500米的距离 , 开辟了一个总容积30万立方米有着很多功能和分区的实验室二期 。
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该实验室的主任还对这两个区域进行了非常形象的比喻 , 他把实验室一期称为是别墅 , 而实验室二期则是一个小区 , 有着不同的区域 , 能容纳更多的实验工作和项目 。
如何寻找暗物质
我们都知道 , 暗物质是宇宙中不能被看见 , 目前为止也无法被人类观测到的物质 , 它虽然是宇宙的主要组成部分 , 但人类对暗物质的了解非常少 , 甚至打破了人类所研究出来的粒子物理标准模型 。
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科学家们认为暗物质应该拥有质量 , 并且具有引力作用 , 只是人类无法了解到它们单个的质量是多少 。 同时宇宙的每一个发展阶段都有着暗物质的存在 , 因此暗物质可能从宇宙诞生之处就已经出现了 , 并且还具有着高度的稳定性 。
暗物质基本上不会跟电磁产生反应 , 也就是说它几乎不会发出任何的电磁辐射 , 我们人类观测宇宙的方式根本不适用于暗物质 , 而根据它不发光的特性 , 暗物质与光子之间的作用肯定是非常微弱的 , 弱到根本无法被人类所发现的程度 。
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那么中国锦屏地下实验室要如何发现暗物质的存在呢?
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