深入地下2400米是一種神馬體驗？
開展暗物質(zhì)探測實驗？
無中微子雙貝塔衰變實驗？
探索核天體物理領域關鍵核素合成過程？
恒星演化？
看著這些不覺明歷的科學術語
是不是覺得離你很遠？
小伙伴們，
這些高大上的實驗和探索即將在四川展開
7月20日，“極深地下極低輻射本底前沿物理實驗設施”在四川省雅礱江錦屏山隧道正式開建，標志著由清華大學和雅礱江流域水電開發(fā)有限公司共同建設的中國首個、世界最深的極深地下實驗室──“中國錦屏地下實驗室” 作為國家重大科技基礎設施項目正式啟動。
探索暗物質(zhì)等宇宙奧秘
中國錦屏地下實驗室是一所從事暗物質(zhì)探測和開展相關學科研究的實驗室，其中還包括低本底的測量和研究。該實驗室的暗物質(zhì)探測器和低本底測量裝置都安裝在世界巖石覆蓋最深，其垂直深度達2400米，具有世界的一流實驗環(huán)境。
中國錦屏地下實驗室
將會開展哪些高大上的研究吧！
“極深地下極低輻射本底前沿物理實驗設施”項目面向超越當前粒子物理標準模型的新粒子和新物理的重大基礎前沿研究，開展暗物質(zhì)直接探測實驗、無中微子雙貝塔衰變實驗，以及核天體物理領域關鍵核素合成過程和恒星演化等基礎科學前沿研究，探究極深地下近零宇宙射線本底條件下各類基礎前沿領域探測新機理、新方法、新技術，發(fā)展極低輻射本底屏蔽新方法與新技術，為我國粒子物理和核物理領域的重大基礎前沿物理問題研究提供平臺支撐。
為什么要建到地下2400米？
目前普遍認為探索暗物質(zhì)的方式有三種：第一種是利用加速器碰撞，看能否在實驗中產(chǎn)生暗物質(zhì)。第二種是在太空進行間接探測。而第三種就是測量暗物質(zhì)粒子與探測器靶核碰撞之后產(chǎn)生的信號，一般在地下實驗室進行。
中國錦屏地下實驗室正是采取第三種方法來探測暗物質(zhì)。所以，地下2400米是絕佳的實驗環(huán)境。在探測過程中，暗物質(zhì)可能會受到宇宙射線的影響，而在地表深處，宇宙射線量僅為表面的約億分之一。在這個相對“干凈”的地方進行實驗，可以避免很多干擾因素來“打擾”實驗進行。
“極深地下極低輻射本底前沿物理實驗設施”所處的位置距離地面正上方山頂有2400米，就有一個很厚的巖石來屏蔽掉宇宙射線。實驗室里又搭建了很復雜的屏蔽系統(tǒng)去屏蔽掉環(huán)境里的貝塔射線和伽馬射線。通過2種方式營造了“極低輻射”的實驗環(huán)境。
“本底”是指環(huán)境內(nèi)的輻射值，通俗理解來說，就像聽收音機一樣，如果有干擾信號，就聽不到里面播報人說的話，而干擾信號“滋滋”聲，就是一個輻射值、背景值。“極深地下極低輻射本底前沿物理實驗設施”的目的就是獲取干凈的本底環(huán)境，便于研究暗物質(zhì)以及其他的本底研究，就好比把收音機里面的雜質(zhì)信號都屏蔽掉，聽純凈的播音員的聲音。
研究暗物質(zhì)有什么意義？
暗物質(zhì)理論和實驗研究工作將極大擴展人類對于除普通物質(zhì)之外的宇宙世界的認識，也為人類了解占宇宙更大質(zhì)量份額的暗能量問題提供研究基礎，因而成為當前粒子物理學、宇宙學、天體物理學等學科前沿的研究課題。它將是人類認識宇宙的一次重大飛躍，可能導致一場新的物理學革命。
2002年，美國國家研究委員會的報告指出──21世紀的最重要11個物理學前沿研究課題，暗物質(zhì)位列第一；2008年歐洲推出粒子物理、天體物理和宇宙學長期發(fā)展規(guī)劃，提到的第一項重要研究內(nèi)容就是暗物質(zhì)研究；2009年，中國科學院戰(zhàn)略研究系列報告《創(chuàng)新2050:科學技術與中國的未來》提出：暗物質(zhì)是不遠的未來可能出現(xiàn)革命性突破的重大基本科學課題。
什么是暗物質(zhì)？
暗物質(zhì)，就是一種“看不見”的物質(zhì)，不單單用我們的肉眼在可見光波段看不見，而且不論探測什么波段的電磁波，比如無線電、紅外線、紫外線、X射線等，都看不到它。也就是說，暗物質(zhì)幾乎不發(fā)出任何波段的電磁輻射。據(jù)普朗克衛(wèi)星研究結果顯示表明，我們所熟知的普通物質(zhì)僅占宇宙總質(zhì)量的約4.9%！這些普通物質(zhì)構成了恒星、星系等可見宇宙。而宇宙中不可見的暗物質(zhì)約占26.8%，其余68.3%則為暗能量。
實驗室為什么建在四川？
現(xiàn)代物理學的重大突破常常需要極端實驗條件，極深地下實驗室就是開展粒子物理與核物理、天體物理學及宇宙學等領域重大基礎前沿物理實驗研究的重要設施。與國際上其他的地下實驗室相比，位于四川涼山州的中國錦屏地下實驗室?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、電力及水源充足、基礎設施完備等優(yōu)勢。
極深地下極低輻射本底前沿物理實驗設施是“十三五”時期國家優(yōu)先安排建設的重大科技基礎設施。國家發(fā)展改革委牽頭建設管理，教育部和四川省人民政府共同主管，法人單位是清華大學，共建單位為雅礱江流域水電開發(fā)有限公司。這既是四川承擔國家戰(zhàn)略的一份重大責任，也是四川加快創(chuàng)新驅(qū)動發(fā)展進程中的一件大事。項目建成后將成為國家重要的創(chuàng)新平臺，為建設國際領先水平的極深地下研究中心、科學考察和科普教育基地奠定堅實基礎，將進一步夯實我國科技基礎、推動科技進步，提升自主創(chuàng)新能力和國際影響力，為經(jīng)濟社會高質(zhì)量發(fā)展提供有力支撐。
來源：網(wǎng)信四川 2019年07月20日21:37
