什么是暗物质?通俗地讲,就是既不发射光,也不吸收和反射光的物质。根据天文观测数据和研究结果,科学家认为暗物质及暗能量约占宇宙总质量的95%,分布在宇宙的各个角落。
“科学家们相信,如此巨大的宇宙物质质量,必定在物质起源和宇宙演化过程中具有重要作用。”锦屏大设施有关负责人说,研究和理解暗物质的本质,将会影响和改变人类对于宇宙的认识。
暗物质无法被看见,它和普通物质的相互作用极其微弱,能测到的信号非常少,极难捕捉,被称为“宇宙之谜”。目前,人类还没有探测到暗物质。谁先捕捉到它,谁就能在前沿物理研究上抢占先机。
暗物质寻找、中微子测量等是稀有事例实验,需要极低辐射的实验条件。没有合适的实验室,就无法开展研究工作。锦屏大设施有关负责人解释:“地面上充斥的各种辐射会干扰信号的测量,如果实验环境中辐射多,就需耗费大量时间处理这些无用的信号,延误实验结果的获得。就像是在一个非常嘈杂的足球场找一根针掉到地上的声音,非常困难。”
深厚的岩体可屏蔽宇宙线带来的“噪音”。地下实验室特别是垂直岩石覆盖厚度超过2000米的极深地下实验室,能为前沿物理研究提供低辐射研究平台。
在中国锦屏地下实验室建成之前,国内科研院所大多只能租用国外的实验室进行暗物质与深地科学研究。我国何时能拥有自己的地下实验平台?
2008年8月8日,连接两座世界级水电站——锦屏一级水电站、锦屏二级水电站的锦屏山隧道贯通。隧道长达17.5公里,最大埋深2525米,垂直岩石覆盖2400米,是国际上岩石覆盖最厚的地下隧道。
这不就是梦寐以求的暗物质研究场所吗?关注到新闻报导,清华大学迅速与建设水电站的国投集团雅砻江流域水电开发有限公司联系,商议共同建设深地实验室。
隧道已建成,在此基础上扩挖建设实验室,稍有不慎,会引发岩爆、塌方,对原有隧洞造成巨大破坏,甚至影响水电工程。风险与挑战之下,经科学论证、精心施工,2010年12月,我国首个、世界最深的地下实验室——中国锦屏地下实验室(一期)建成投运。
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