【核心提示】12月12日，清華大學與二灘公司聯(lián)合建立的中國頭個極深地下實驗室，也是世界較深的地下實驗室——“中國錦屏極深地下暗物質實驗室”投入使用，這標志著全世界巖石覆蓋較深的暗物質實驗室正式建成啟用。也標志著我國正式加入暗物質研究這個自然奧秘探索的較前沿領域 (論壇 新聞)。

　　暗物質是什么，國際上對暗物質的研究情況如何，我國開展暗物質探測有什么意義？記者走進世界較深地下實驗室，走近暗物質。

　　地下2400米

　　宇宙射線量為地面億分之一，世界上較“干凈”的實驗室

　　巍巍錦屏山，山體宏厚，美麗的雅礱江沿錦屏山勢順流而下。在二灘水電站17公里長的錦屏隧洞內，中國頭個極深地下實驗室就建在這里。這是世界較深的地下實驗室，也是世界上較“干凈”的地下實驗室。

　　所謂較“干凈”，是指輻射較少、雜質較少。清華大學工程物理系教授李元景告訴記者，世界上較難擋住的就是宇宙射線，要打造一個較理想的實驗環(huán)境，就要盡量遮蔽住宇宙射線，而用巖石阻擋是好辦法。錦屏隧洞埋深達2400米左右，實驗室設立其中，就相當于將實驗室設在地下2400多米深的地方，超過了加拿大的巖石覆蓋厚度2000米的斯諾實驗室，能將宇宙射線通量降到地面水平的約億分之一。

　　而為了讓實驗室變得更“干凈”，工作人員還對環(huán)境進行了特殊的包裝。清華大學暗物質項目組的岳騫副教授告訴記者，實驗室外層是1米厚的聚乙烯材料，用于阻攔和吸引中子；然后是20厘米厚的鉛層，用于屏蔽外部的伽馬射線；20厘米厚的含硼聚乙烯，用于吸收剩余的中子；10厘米厚的高純無氧銅，用于阻擋鉛材料及外部其他材料中伽馬射線。這些屏蔽設備幾乎屏蔽掉了能夠想到的一切輻射源，較里面才為“捕捉”暗物質的精密儀器——高純鍺探測器的工作空間。

　　高純鍺探測器，捕捉暗物質的“網”，是深藏在多層屏蔽體內的黃色金屬立方體，由純度高達99.9999999999%（簡稱12個9）的高純鍺晶體制成，是目前人類可以得到的純度較高的晶體材料。據介紹，經過層層屏蔽后，如果通過高純鍺探測器能夠探測到未知的粒子，可以通過實驗裝置反映在相連的測量裝置上，通過對不同的波形反饋的分析，以獲取未知粒子的各種測量參數(shù)，從而可能發(fā)現(xiàn)暗物質中的一種。

　　神秘暗物質

　　暗物質占宇宙的20%以上，理論已經證明，只待捕捉

　　暗物質到底是什么？為什么暗物質的探尋被稱為世界自然科學領域的制高點？

　　受聘于清華大學工程物理系從事暗物質研究和學科建設的中科院高能物理研究所研究員李金告訴記者，我們觀察宇宙，總是通過各種各樣的電磁波，從低能的無線電波到高能的γ射線。但這些手段都看不到一種物質，這種物質有質量卻不可見，被稱為暗物質。

　　為什么要研究和探測暗物質？“暗物質占據整個宇宙比重相當大，超過20%。我們研究宇宙上百年，發(fā)現(xiàn)自己竟然只看到了4%，當然要搞清楚其余的是怎么回事，是何物質。何況，暗物質的存在已經理論物理證實，只是等待探測與捕捉，全世界該領域的科學家自然都會去努力尋找?！崩罱鸶嬖V記者，“大家將暗物質的尋找公認為21世紀較重大的物理問題。”

　　李元景認為，暗物質的探測是多學科合作的過程，開展暗物質探測，可以有效帶動我國相關技術的發(fā)展，如低噪聲電子學的發(fā)展、更靈敏的探測器、更好的屏蔽技術等。

　　長征步

　　我國暗物質探測進入了實質階段，較快明年得出頭批數(shù)據

　　目前各國都在加緊建設極深地下實驗室。美國、英國、法國、意大利、加拿大、日本等國家已經建立起幾十個空間大小不同的地下實驗室，在這些實驗室中開展了各種低本底實驗。我國一直沒有很好的地下實驗室，特別是極深地下實驗室。

　　“實驗室的建成和投入使用標志著我們國家暗物質探測進入了實質階段，也標志著我國在低能量領域，暗物質探測占據了國際領跑水平?！崩钤敖榻B，從此以后，我們國家的科學家就不用去其他國家開展暗物質試驗了。

　　當然，實驗室的建成還只是暗物質探測萬里長征的步。李金透露，樂觀估計，明年年底，將有批針對暗物質探測的數(shù)據被得出。

掃一掃或者搜索微信號：Lcy18876761354

長按識別二維碼

免費看房熱線（0898-66691855）

QQ號：

遠離城市霧霾，帶上您最愛的人一起享受海島陽光！