寻找暗物质，锦屏来了_仪器信息网社区

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2011/10/12 15:28:05 11楼管理分享倒序浏览只看楼主回复私聊

2010年12月，中国锦屏极深地下暗物质实验室正式挂牌。该地下实验室有一个40米长，6.5米宽，8.5米高的实验大厅，尽管目前大厅总容积不是很大，但它是目前世界上条件最好的地下实验室：首先，它是当前世界上最深的地下实验室，上方有2.5公里岩层覆盖，宇宙射线通量最少，每平方米每周只有一个μ子通过，比意大利GRAN SASSO实验室小300倍。其次，地下实验室所在处不是花岗岩，而是大理岩，其自然放射性相当低，实验检测发现其天然放射性比洞外的岩石都低，和意大利GRAN SASSO的岩石相比，放射性元素铀的含量低了3倍。这些都为暗物质直接探测实验提供了非常好的条件。目前地下实验室的各个物理参数，包括宇宙射线通量、光子和中子的通量，都在测量之中。

[图8：CDEX实验所用的超低能量域高纯锗探测器]

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2011/10/12 15:29:36 12楼管理分享倒序浏览只看楼主回复私聊

该实验室内目前计划有两个暗物质实验。CDEX（China Dark matter Experiment）实验组由来自清华大学、四川大学、原子能院和台湾中央研究院等高校和科研机构的物理学家组成，第一步计划使用10公斤的超低能量域高纯锗点接触探测器来寻找轻质量的WIMP粒子，周围的屏蔽体由1米厚聚乙烯，20厘米厚铅，20厘米厚含硼聚乙烯和10厘米厚铜组成，将绝大部分外界光子和中子“拒之门外”。目前该实验已经在试运行阶段。另一个实验PANDAX（Particle AND Astroparticle Xenon observatory）由上海交通大学、山东大学和上海应用物理研究所以及北京大学组成，第一步计划使用300公斤的液氙探测器来寻找质量较重的WIMP粒子。目前正在紧张的设计制造之中，也会用到60厘米厚的聚乙烯，20厘米厚铅和10厘米厚铜做屏蔽体。预计2011年3月开始搭建。这两个暗物质实验组都具有国际一流的科研实力。同时，中科院高能物理研究所也正在开展地下暗物质实验的研究。所有这些都标志着，中国物理学界为进入世界一流暗物质实验行列，已经迈出了坚实的第一步。

[图9：PANDAX实验设计的探测器和屏蔽体]

虽然从目前来看，我们还不能看出暗物质或暗能量的直接应用价值是什么，但是，这二者加起来占了宇宙总密度的95%，这说明它们是极其普遍的现象。此外，这二者的存在对整个科学理论都是挑战。因此，对暗物质暗能量的研究是极有意义的。这很像20世纪初的“两朵乌云”（以太说和黑体辐射）推翻了经典物理理论，催生了量子力学和相对论，当时的科学家并不知道量子力学和相对论会有什么实际的作用，但今天它们对人们的日常生活有很大影响。现在，暗物质和暗能量这两朵新的乌云，又会带来什么样的翻天覆地的变化，让我们拭目以待。

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2011/10/12 15:30:33 Last edit by foumy