什麼是暗物質?通俗地講,就是既不發射光,也不吸收和反射光的物質。根據天文觀測數據和研究結果,科學家認為暗物質及暗能量約占宇宙總質量的95%,分布在宇宙的各個角落。
“科學家們相信,如此巨大的宇宙物質質量,必定在物質起源和宇宙演化過程中具有重要作用。”錦屏大設施有關負責人說,研究和理解暗物質的本質,將會影響和改變人類對於宇宙的認識。
暗物質無法被看見,它和普通物質的相互作用極其微弱,能測到的信號非常少,極難捕捉,被稱為“宇宙之謎”。目前,人類還沒有探測到暗物質。誰先捕捉到它,誰就能在前沿物理研究上搶占先機。
暗物質尋找、中微子測量等是稀有事例實驗,需要極低輻射的實驗條件。沒有合適的實驗室,就無法開展研究工作。錦屏大設施有關負責人解釋:“地面上充斥的各種輻射會干擾信號的測量,如果實驗環境中輻射多,就需耗費大量時間處理這些無用的信號,延誤實驗結果的獲得。就像是在一個非常嘈雜的足球場找一根針掉到地上的聲音,非常困難。”
深厚的岩體可屏蔽宇宙線帶來的“噪音”。地下實驗室特別是垂直岩石覆蓋厚度超過2000米的極深地下實驗室,能為前沿物理研究提供低輻射研究平台。
在中國錦屏地下實驗室建成之前,國內科研院所大多只能租用國外的實驗室進行暗物質與深地科學研究。我國何時能擁有自己的地下實驗平台?
2008年8月8日,連接兩座世界級水電站——錦屏一級水電站、錦屏二級水電站的錦屏山隧道貫通。隧道長達17.5公里,最大埋深2525米,垂直岩石覆蓋2400米,是國際上岩石覆蓋最厚的地下隧道。
這不就是夢寐以求的暗物質研究場所嗎?關注到新聞報導,清華大學迅速與建設水電站的國投集團雅礱江流域水電開發有限公司聯繫,商議共同建設深地實驗室。
隧道已建成,在此基礎上擴挖建設實驗室,稍有不慎,會引發岩爆、塌方,對原有隧洞造成巨大破壞,甚至影響水電工程。風險與挑戰之下,經科學論證、精心施工,2010年12月,我國首個、世界最深的地下實驗室——中國錦屏地下實驗室(一期)建成投運。
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