中國首個極深地下實驗室——"中國錦屏地下實驗室"今天(2010年12月12日）在四川雅礱江錦屏水電站揭牌並投入使用，錦屏地下實驗室垂直岩石覆蓋達2400米，是目前世界岩石覆蓋最深的實驗室。它的建成標誌著中國已經擁有了世界一流的潔淨的低輻射研究平台，能夠自主開展像暗物質探測這樣的國際最前沿的基礎研究課題。目前，清華大學實驗組的暗物質探測器已經率先進入實驗室，並啟動探測工作，而明年上海交通大學等研究團隊也將進入這裡開展暗物質的探測研究。
2010 12 13 我國首個極深地下實驗室投入使用西元2010年12月13日
我國建成世界最深地下實驗室西元2010年12月12日
12月12日，世界最深的地下實驗室在我國投入使用
地下2400米 啟程探尋暗物質本報記者 趙婀娜 張彥春
2010年12月13日00:00
來源：人民網-《人民日報》
【核心提示】
12月12日，清華大學與二灘公司聯合建立的中國首個極深地下實驗室，也是世界最深的地下實驗室——“中國錦屏極深地下暗物質實驗室”投入使用，這標志著全世界岩石覆蓋最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最前沿領域。
暗物質是什麼，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麼意義？記者走進世界最深地下實驗室，走近暗物質。
地下2400米 宇宙射線量為地面億分之一，世界上最“干淨”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公裡長的錦屏隧洞內，中國首個極深地下實驗室就建在這裡。這是世界最深的地下實驗室，也是世界上最“干淨”的地下實驗室。
所謂最“干淨”，是指輻射最少、雜質最少。清華大學工程物理系教授李元景告訴記者，世界上最難擋住的就是宇宙射線，要打造一個最理想的實驗環境，就要盡量遮蔽住宇宙射線，而用岩石阻擋是好辦法。錦屏隧洞最大埋深達2400米左右，實驗室設立其中，就相當於將實驗室設在地下2400多米深的地方，超過了加拿大的岩石覆蓋厚度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“干淨”，工作人員還對環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，用於阻攔和吸引中子﹔然后是20厘米厚的鉛層，用於屏蔽外部的伽馬射線﹔20厘米厚的含硼聚乙烯，用於吸收剩余的中子﹔10厘米厚的高純無氧銅，用於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，最裡面才為“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最高的晶體材料。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，從而可能發現暗物質中的一種。
神秘暗物質 暗物質佔宇宙的20%以上，理論已經証明，隻待捕捉
暗物質到底是什麼？為什麼暗物質的探尋被稱為世界自然科學領域的制高點？
受聘於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。
為什麼要研究和探測暗物質？“暗物質佔據整個宇宙比重相當大，超過20%。我們研究宇宙上百年，發現自己竟然隻看到了4%，當然要搞清楚其余的是怎麼回事，是何物質。何況，暗物質的存在已經理論物理証實，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。”李金告訴記者，“大家將暗物質的尋找公認為21世紀最重大的物理問題。”
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展，如低噪聲電子學的發展、更靈敏的探測器、更好的屏蔽技術等。
長征第一步 我國暗物質探測進入了實質階段，最快明年得出首批數據
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，暗物質探測佔據了國際領先水平。”李元景介紹，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裡長征的第一步。李金透露，樂觀估計，明年年底，將有第一批針對暗物質探測的數據被得出。
http://scitech.people.com.cn/BIG5/13459406.html
最新實驗証實現有儀器仍無法找到暗物質粒子2010年05月10日10:06
最新實驗証實暗物質比人們認為的更難發現北京時間5月10日消息，據物理學家組織網報道，美國哥倫比亞大學進行的一項暗物質試驗得出的早期數據，排除了其他科學家最近給出的一些暗示，這些人表示，他們已經發現把宇宙束縛在一起的這種令人難以捉摸的粒子。然而最新發現顯示，暗物質(宇宙中83%的物質都是暗物質)比很多人以前認為的更難被發現。
XENON100實驗的發言人和哥倫比亞大學物理學教授艾琳娜·阿皮利爾說：“我們的儀器仍無法找到暗物質粒子，然而我們在尋找過程中變得更加聰明，我們相信不久后就能揭開這種粒子的神秘面紗。”阿皮利爾和她的合作者(全球9個科研所裡的30多位物理學家)在5月1日舉行的一項暗物質專題討論會上介紹了他們的最新發現，並把一份論文提交給了《物理評論快報》。這些科學家進行該試驗的目的，是為了找尋至今仍是個謎的暗物質，他們打算在今年夏天公布更多試驗數據。
該科研組沒打算在這麼短的時間裡發現暗物質。不過他們的研究結果顯示，探測器比其他儀器能更好地篩選出背景輻射，人們經常把這種物質誤認為是暗物質。最近幾年，尋找暗物質已經變成一項激烈競爭，越來越多的研究人員涉足這個領域。1997年，意大利羅馬大學的暗物質搜尋實驗(DAMA/LIBRA)科研組，成為第一個聲稱已經發現暗物質的研究組。今年2月，芝加哥大學進行的CoGeNT研究宣布，他們也發現了暗物質存在的跡象。XENON100試驗獲得的最新結果，使人們開始對科學家之前獲得的兩項發現產生懷疑。如果早期發現的跡象確實是暗物質，那麼XENON100試驗應該已經多次發現這種粒子，除非暗物質的性質與人們以前認為的有很大不同。
20世紀30年代，科學家首次提出暗物質理論，用來解釋為什麼星系在不斷旋轉的過程中不會四分五裂。跟旋轉木馬一樣，星系在旋轉時產生離心力。引力是保持恆星和星系聚集在一起的“粘合劑”，但是宇宙裡我們可以看到的物質，並不能產生那麼大的引力，使星系不致分裂開來。這也是科學家認為宇宙中一定存在另一種看不到的物質的原因。參與XENON100實驗的科學家認為，暗物質是由被稱作大質量弱相互作用粒子(WIMPS)的新基本粒子構成的，這種粒子很難與正常粒子撞在一起。
阿皮利爾和她的同事們自2007年開始XENON100試驗，這是國家科學家基金會資助的一個大型項目的一部分。他們的探測器建在哥倫比亞，由一個盛滿超純液氙的不鏽鋼容器構成，該容器被夾在兩台高清相機之間。這個探測器位於意大利格朗薩索(Gran Sasso)國家地下實驗室(LGNS)裡一塊5000英尺(1.52公裡)深的岩石下，該實驗室是一座沿那塊岩石用鉛和銅制成的小室，用來過濾被誤認為是大質量弱相互作用粒子的宇宙射線和背景輻射。
如果一個暗物質粒子與一個氙原子相撞在一起，它傳輸的少量能量將會產生一束紫外光，這種細微變化會被兩台高清相機發現。這些能量會以少量電荷的形式展示自己，這些電荷的強度比其他已知粒子產生的電荷還弱。如果XENON100探測器注意到這些光和電荷信號，並能確定它們不是由其他來源產生的，那麼這將說明阿皮利爾的科研組已經發現了暗物質。哥倫比亞大學的研究人員之所以選用液氙，是因為它是元素周期表中最重的一種元素，密度是水的3倍，每升夜氙裡含有大量原子，這增加了大質量弱相互作用粒子與它相撞在一起的機會。阿皮利爾一生進行的大部分研究工作都採用這種液體。她說：“夜氙是用來捕捉和研究大質量弱相互作用粒子的一種珍貴的好材料。”(楊孝文)
http://scitech.people.com.cn/BIG5/11555115.html
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