暗物质粒子是什么 暗物质是什么( 二 )


2013年,CDEX合作组织发表了中国首次直接暗物质探测实验的结果 。2014年给出了国际上最灵敏的用点电极探测高纯锗暗物质的实验结果 。值得一提的是,这个结果,使用了同样的探测技术,明确排除了美国CoGeNT实验组给出的暗物质存在区域 。PandaX的实验结果入选《科技先驱报》2016年度十大科学进展和《美国物理学会》2017年度亮点 。
没有人知道暗物质粒子的真实体 。所有暗物质探测团队其实都在画“排除线” 。所谓排除线,就是我们已经找过这个区域了 。如果没有,我们可以去别处看看 。
排除线画得越多,暗物质空可能的隐藏空间就越小,搜索就更有针对性 。
第二阶段的扩张,目标是成为全球深度科学研究中心 。
暗物质实验的成果推动了我国相关基础前沿领域的快速发展,吸引了更多的科研需求 。原有的暗物质实验需要升级,包括核天体物理实验、深部岩石力学实验、无中微子双β衰变实验...中国科学家渴望这样一个极深的地下实验空 。
4000立方米,显得越来越捉襟见肘 。
2014年,清华大学和雅砻江公司继续合作挖掘金平地下实验室二期工程 。
单靠一个科学家团队是做不了这么大的项目的 。他们必须充分整合资源,寻找可靠的合作伙伴,共同前进 。
【暗物质粒子是什么 暗物质是什么】幸运的是,金平地下实验室已被列入国家重大科技基础设施十三五规划 。它的正式名称是地下极深、辐射本底极低的前沿物理实验设施 。
从一期实验室出来,往西端走500米左右,就到了二期实验室 。它由四个子隧道组成,总体积为30万立方米,分为八个不同的主实验大厅和其他公共区域 。
中国金平地下实验室主任程建平曾对科技日报采访人员打了个比方:如果说实验室一期是别墅,那么实验室二期就是社区 。在社区内部,需要容纳更多的实验团队和实验项目 。
但是新的问题随之而来 。比如通风 。
二期实验空房从一期的4000立方米增加到30万立方米 。经过理论计算和讨论,施工队决定安装三根直径800 mm的聚乙烯通风管,总长9公里,通过排水孔将新鲜空气从西端雅砻江上的污水屏障平台输送到实验大厅 。
然而,自从金平水电站开始发电以来,这条排水隧道实际上处于半废弃状态 。洞内没有照明和通讯设备,淤泥和涌水,废弃的风机、龙门架、钢筋、混凝土残渣,还有许多深坑、围堰、涌水点和堤坝 。2016年初,施工队清华大学薛涛老师带领两名工程师,穿着连体防水服,携带对讲机、安全绳、救生衣、火把、铁锹,进入排水隧道勘察 。3个小时后,他们穿过泥泞,跑过流水,一点一点摸清了排水隧道内的情况,写出了排水隧道勘察报告,为通风管道的施工奠定了初步基础 。
现在,不同的研究团队,带着他们自己有待解决的难题,等待着进入扩建后的中国金平地下实验室 。
5月下旬,科技日报采访人员来到地下实验室二期B馆 。在尚未完全建成的实验室里,由上海交通大学牵头的PandaX合作组已经紧锣密鼓地开始了工作 。
探测暗物质是一个国际竞争项目,其他国家也在努力 。这让科研人员不得不与时间赛跑 。
PandaX实验升级后的4吨级液体氙探测器正在紧张调试中,等待暗物质的“光临” 。“我们加班加点,但我们也脚踏实地 。在确保安全的前提下,争取早出成果 。”PandaX合作组的一位研究员向科技日报采访人员透露 。
“我们在不断接近真相 。”上海交通大学物理与天文学院助理研究员纣王说 。无论是合作还是竞争,人类都在努力拓展自己的认知边界 。但在他们心里,还是有为国争光的想法 。“我们要在人类科学史上留下属于中国人的印记 。”年轻的女研究员说 。
CDEX的实验也将升级到100公斤甚至吨级高纯锗阵列探测器,将探测灵敏度提高两个数量级 。在合作组的实验大厅里,近八层楼高的液氮罐已经矗立在基坑里 。罐内将放置1000个高纯锗探测器 。
“我们特别有信心,10年后,中国将拥有世界闻名的地下实验室 。”李兴奋地说 。他设想把金平地下实验室变成一个全球性的深层科学研究中心 。
届时,来自世界各地的科学家将从凉山西昌乘车前往南方 。一路上,隧道会和隧道连在一起,山会夹在山中间 。大约两个小时后,当金平山隧道的入口展现在他们面前时,他们会下意识地觉得:就是这里了 。