中国刚刚启用了世界上最深、最大的地下实验室。中国锦屏地下实验室二期已经启动,试图揭开暗物质的秘密。该实验室位于地下约7800英尺处,可以屏蔽宇宙辐射。
中国已启用世界上最大、最深的地下实验室,以揭开暗物质的秘密。位于中国四川省西南部的中国锦屏地下实验室二期(CJPL-II)于2023年12月启用,它是2010年首次启用的CJPL设施的扩建部分。
根据一份新闻稿,CJPL-II位于地下7874英尺处,表面积超过1160万立方英尺。据《自然》新闻报道,这使得它比之前保持这一纪录的意大利大萨索国家实验室还要大。
得益于其广阔的山地覆盖,该设施旨在为研究难以捉摸的东西--暗物质,提供完美的条件,据估计,暗物质占宇宙的95%。
暗物质真的很难看到
《自然新闻》解释说,可见物质的引力太弱,无法解释为什么快速移动的星系不会飞散。
这就给我们留下了一个最重要的理论:有另一种物质作用于宇宙,即所谓的暗物质。
科学家们认为,就其本质而言,暗物质并不想与我们能看到和感觉到的物质甚至光发生相互作用。
这使得它很难被物理探测器捕捉到,而且,任何类型的观测都很容易被本底辐射破坏,因为本底辐射会污染实验。
进入地球内部,抵御太空辐射
即使是极其微弱的辐射也会破坏对暗物质的搜寻。例如,宇宙辐射非常微弱,不会对人类造成影响,但它会造成背景噪音,从而改变实验结果。
这就是为什么科学家们要挖地三尺来保护他们的探测器。据《自然-新闻》报道,四川省的厚重山脉应该可以帮助抵御从太空射向地球的高达0.000001%的辐射。
混凝土或山体中的水和岩石产生的微弱辐射也会造成破坏。因此,根据《自然新闻》的报道,实验舱内衬有混凝土和橡胶的混合物,可以保护实验舱不受山体辐射的影响。
与新设施相匹配的新探测器
实验室的新占地面积使CJPL能够扩充其实验设备。CJPL拥有粒子和天体物理氙实验(PandaX)以及中国暗物质实验。
PandaX现在位于一个约32,000立方英尺的水箱内,以保护其重达8,800磅的液态氙探测器不受背景干扰。这比他们以前的探测器有了很大改进,以前的探测器只能容纳264磅的液态氙。
据《自然新闻》报道,这一升级使熊猫X-4T与意大利和南达科他州利德的桑福德地下研究设施的探测器处于类似水平。
团队成员、中国上海交通大学物理学家赵宁说:"有了更好的灵敏度,我们就可以玩转探测器,测试不同类型的相互作用”。
芝加哥大学物理学家胡安-科勒告诉《自然-新闻》,这个探测器是否会改变暗物质物理学领域还有待观察。
PandaX与世界各地的其他探测器相似,目前还不清楚更高的灵敏度是否会产生更好的结果。
他说,"复制已经够多了,"他补充说,在寻找暗物质的过程中,尝试找到一种新的方法可能会更好。
Marianne Guenot2024年1月23日《商业内幕》
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