學術期刊《科學》網站11月28日報道,中國錦屏地下實驗室將擴建成世界最大的地下實驗室之一。
位于四川省涼山州的“中國錦屏地下實驗室”,垂直巖石覆蓋厚度達2400米,是目前世界埋深最深的地下實驗室。
中科院高能物理研究所研究員、“千人計劃”入選者張雙南發表《空間時代的天文學研究——從空間天文觀測到諾貝爾物理學獎》顯示,宇宙中的普通物質、暗物質和暗能量的分別占宇宙總的物質-能量的比例為4%、23%和73%,但目前物理學中即使是最成功的粒子物理標準模型也只能接受宇宙中的普通物質,也就是說我們對90%以上宇宙成分的幾乎一無所知。
暗物質不發光,也不發射電磁輻射,肉眼看不見,甚至到現在為止,人類用儀器都還沒檢測到,但科學家通過引力產生的效應,意識到暗物質的存在。
中國錦屏地下實驗室位于四川省涼山州,是目前世界埋深最深的地下實驗室。
全世界的粒子物理學家都在通過實驗探測暗物質,找尋其存在的直接證據。
2009年7月,中科院發布的《創新2050:科學技術與中國的未來》戰略研究報告顯示,“揭開暗物質、暗能量之謎,將是人類認識宇宙的又一次重大飛躍,可能導致一場新的物理學革命。為此,需投資建設幾項關鍵性的探測暗物質、暗能量的重大實驗裝置,包括地下和太空的粒子探測器和在南極建立大口徑天文望遠鏡,以取得第一手實驗數據,在國際競爭中處于主導地位。”
錦屏山是雅礱江流域的一座大山,頂峰海拔4193米,位于四川省西昌市西北部100公里處。由于錦屏山的存在,自北向南流淌的雅礱江在錦屏山前改變流向,形成長達150千米的大河灣。雅礱江流域水電開發有限公司(原“二灘水電開發有限責任公司”,以下簡稱“雅礱江公司”)為建立錦屏水電站,在倒“U”型的兩端開鑿穿過錦屏山的隧道進行裁彎取直、引水發電,包括4條引水隧道及兩條交通隧洞。
2008年8月,清華大學工程物理系副教授岳騫在電視新聞報道看到這一消息,清華大學隨后找到了開挖隧道的雅礱公司,后者同意在交通隧洞中部、垂直巖石覆蓋厚度達2400米的地方開挖洞窟,用于建設地下實驗室,所以實驗地點可以開車直達,比在礦井中開展地下實驗室工作更為便捷,是國際上綜合條件最好的地下實驗室。
中國錦屏地下實驗室由清華大學運營,目前用兩種方法進行暗物質探測實驗:高純鍺實驗和液態氙實驗。
據國務院國有資產監督管理委員會消息,2014年8月,錦屏地下實驗室二期啟動,包括4組共8個實驗室及其輔助設施,預計于2015年底完成土建工作?!犊茖W》網站消息,2015年上半年,雅礱江公司將開挖4個130米長的洞窟,每個洞窟13.2米寬,13.2米高,實驗空間將由4000立方米擴容至12萬立方米,其空間容積將僅次于意大利的地下實驗室,擴建費用約3億元人民幣。
岳騫希望2016年底之前能夠在擴建好的實驗室中工作。
使用液態氙進行暗物質探測實驗的“熊貓X”團隊的負責人、上海交通大學和馬里蘭大學的物理學家、中國“千人計劃”入選者季向東說,“我們計劃進行一個終極的暗物質捕捉實驗,使用20噸的液態氙”。這比目前任何一個同類實驗使用的液態氙都要多,“熊貓X”團隊現在液態氙的使用量是37千克。
在擴建好的實驗空間中,研究人員還將開展“核天體物理學”研究。核天體物理是核物理與天體物理的交叉學科,用核(粒子)物理的理論方法研究星體演化等問題。(來源:澎湃新聞網)
鏈接:世界最深實驗室排名
中國錦屏地下實驗室(CJPL)巖石覆蓋厚度達2400米;
美國在建的杜賽爾(DUSEL)二期地下實驗室巖石覆蓋厚度達2300米;
加拿大的斯諾(SNO)地下實驗室巖石覆蓋厚度約2000米;
法國摩丹(Modane)地下實驗室巖石覆蓋厚度約1700米;
意大利格蘭薩索(Gran Sasso)地下實驗室巖石覆蓋厚度約1400米;
英國的伯畢(Boulby)地下實驗室巖石覆蓋厚度達1100米;
日本神崗(Kamioka)地下實驗室巖石覆蓋厚度達1000米;
韓國襄陽(Y2L)地下實驗室巖石覆蓋厚度約700米;
美國蘇丹(Soudan)地下實驗室巖石覆蓋厚度約600米;
(參考清華大學工程物理系程建平等人發表的《國際地下實驗室發展綜述》)