屏蔽宇宙射线噪声干扰 揭秘距地表2.4公里的「暗物质」实验室
▲四川锦屏山水电厂的隧道内有座深达2.4公里的神秘实验室。(图/翻摄科技日报)
四川锦屏山水电厂内的隧道里有座全球最深的实验室,距地表达2.4公里。令外界感到好奇的是,这座实验室研究的内容竟是目前只存在理论推断中的「暗物质」。据了解,暗物质大约占据宇宙物质质量的85%,外界认为,「谁能率先找到暗物质,谁就能在科学上走在前头,引发一场新的物理学革命。」
▲「暗物质」一期实验室。(图/翻摄科技日报)
《科技日报》报导,清华大学工程物理系团队为找寻适合研究「暗物质」的环境伤透脑筋,不过,锦屏山水电厂的出现,让他们看到一丝光明的希望。据悉,宇宙射线中的不同粒子叫互作用会发出不同声音,但暗物质几乎不和任何物体发生作用,也几乎不发声。
科学家需要一个足够安静的环境,屏蔽已知的噪声,再造出足够敏锐的耳朵,才可能在暗物质粒子出现时,听到它的「声音」,而屏蔽宇宙射线的最佳方式,就是将实验室建在地下,因此,研究团队才选中距地表2.4公里的锦屏山水电厂隧道内空间。
率先入驻的,是清华大学主导的盘古计划(CDEX)高纯锗暗物质实验和上海交通大学组织的熊猫计划(PandaX)液氙暗物质实验项目。这两个项目都是对暗物质进行直接探测,即测量暗物质粒子直接弹性碰撞普通物质引起的反冲核的数量和能量等数值。
▲实验室二期工程在解决通风问题后,科研团队陆续进驻。(图/翻摄科技日报)
为了能容纳更多研究团队进驻,在这场国际竞争的「寻找暗物质」比赛中领先,实验室二期工程在解决通风问题后,正迅速地朝完成体迈进。
在二期实验室内,PandaX实验升级后的4吨量级的液氙探测器正努力调试运行,等候暗物质的「造访」。CDEX的实验也会升级到百公斤级甚至吨级的高纯锗阵列探测器,将探测灵敏度再提升两级。