中國首個(gè)極深地下實(shí)驗(yàn)室投入使用 將研究暗物質(zhì)

2010年12月12日 (農(nóng)歷冬月初七)，中國首個(gè)極深地下實(shí)驗(yàn)室投入使用 將研究暗物質(zhì)。

關(guān)于暗物質(zhì)的電腦模擬圖。該圖演示了不可見暗物質(zhì)是如何在光環(huán)中結(jié)合的

中國首個(gè)極深地下實(shí)驗(yàn)室——“中國錦屏地下實(shí)驗(yàn)室”今天在四川雅礱江錦屏水電站揭牌并投入使用，錦屏地下實(shí)驗(yàn)室垂直巖石覆蓋達(dá)2400米，是目前世界巖石覆蓋最深的實(shí)驗(yàn)室。它的建成標(biāo)志著中國已經(jīng)擁有了世界一流的潔凈的低輻射研究平臺(tái)，能夠自主開展像暗物質(zhì)探測這樣的國際最前沿的基礎(chǔ)研究課題。目前，清華大學(xué)實(shí)驗(yàn)組的暗物質(zhì)探測器已經(jīng)率先進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室，并啟動(dòng)探測工作，而明年上海交通大學(xué)等研究團(tuán)隊(duì)也將進(jìn)入這里開展暗物質(zhì)的探測研究。

圖為“中國錦屏地下實(shí)驗(yàn)室”中用于暗物質(zhì)探測的超低能量閥高純鍺探測器

名詞解釋：暗物質(zhì)

在宇宙學(xué)中，暗物質(zhì)是指那些不發(fā)射任何光及電磁輻射的物質(zhì)。人們目前只能通過引力產(chǎn)生的效應(yīng)得知宇宙中有大量暗物質(zhì)的存在。暗物質(zhì)存在的最早證據(jù)來源于對(duì)球狀星系旋轉(zhuǎn)速度的觀測。現(xiàn)代天文學(xué)通過引力透鏡、宇宙中大尺度結(jié)構(gòu)形成、微波背景輻射等研究表明：我們目前所認(rèn)知的部分大概只占宇宙的4%，暗物質(zhì)占了宇宙的23%，還有73%是一種導(dǎo)致宇宙加速膨脹的暗能量。

地下實(shí)驗(yàn)室在隧道里

在建設(shè)二灘水電站過程中，四川錦屏山底曾修建了18公里可以通行汽車的隧道，上面是2500多米厚的山體巖石。這里將成為研究所成立后首個(gè)實(shí)驗(yàn)的開展地，專門“搜捕”暗物質(zhì)。目前這里是世界上最優(yōu)越的探測暗物質(zhì)的環(huán)境。

之所以稱之為最優(yōu)，據(jù)交大物理系主任、粒子物理宇宙學(xué)研究所所長季向東介紹，該實(shí)驗(yàn)室利用的是當(dāng)?shù)亟ㄋ娬緯r(shí)修的地下隧道，在其側(cè)面開挖長40米，寬、高各為6米的空間。因而與國外一些“脫胎”于礦井的地下實(shí)驗(yàn)室相比，使用更為便利，不必坐著電梯上上下下，乘坐汽車就能“入地”。而埋深2500米的隧道，更是難得，因?yàn)槁竦迷缴睿钪嫔渚€的干擾就越少。

“地下工作”并無不適

“從地面上開車大概20分鐘，就能到達(dá)地下實(shí)驗(yàn)室。”交大粒子物理宇宙學(xué)研究所特別研究員倪凱旋還記得第一次“入地”的感覺。戴上安全帽、穿著硬底鞋，進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室，入眼是各種儀器設(shè)備。“那里四季恒溫，冬暖夏涼，不需要用空調(diào)。唯一與地面實(shí)驗(yàn)室不同的是，那里沒有窗戶，刮風(fēng)下雨絲毫感覺不到，進(jìn)去久了也容易讓人搞不清外界是白天還是黑夜。”

“地下工作”時(shí)間久了，人是否會(huì)有不適?“地下實(shí)驗(yàn)室的通風(fēng)設(shè)備很好，絲毫不會(huì)感到氣悶，人在下面呆個(gè)半天，不會(huì)有任何異樣的感覺。”倪凱旋說，一旦儀器運(yùn)行穩(wěn)定后，他只需在地面上的辦公室監(jiān)控探測器運(yùn)行即可，而地下實(shí)驗(yàn)室的所有數(shù)據(jù)也會(huì)傳送至地面，因而，科研人員無需24小時(shí)“守”著探測器。