2400米的地下实验室,看似探测暗物质毫无用处,其实却很神秘

小夏 科学 更新 2024-01-28

这在中国又是大新闻!据新华社报道,中国建造的神秘地下实验室正式投入运营。 这个实验室创造了许多世界最优秀的实验室,是世界上最大的地下实验室,也是世界上最深的地下实验室。

该实验室位于四川金屏山2400米深处,由清华大学、上海交通大学、北京师范大学、中科院等科研院所联合建设,主要用于探测宇宙中的各种暗物质。

什么是暗物质?暗物质是宇宙的“幽灵”,它看不见也摸不着,但它构成了宇宙质量的85%,而我们能看到的各种物质实际上只占据了宇宙的一小部分。

暗物质是如何被发现的?科学家在观察宇宙天体的运动时发现,根据万有引力定律,许多天体的运动根本无法解释,而且似乎这些天体周围有大量的看不见的物质,影响了这些天体的运动。

经过进一步的计算,科学家们震惊地发现,看不见的物质远比我们能看到的要多,甚至可以说宇宙主要由这些看不见的物质组成。 因此,科学家将这些看不见的物质称为“暗物质”。

没有人能说出暗物质是什么,它不发光,除了引力之外几乎不与任何东西相互作用,因此人类很难探测到。

经过长时间的研究,科学家们发现,中微子可能是传说中的“暗物质”。 中微子是一种特殊类型的粒子,符合暗物质的特征,本身不发光,难以与其他物质相互作用。

因为中微子不与其他物质相互作用,这些中微子可以穿透我们的身体,甚至地球。 根据研究,我们的身体每秒被1000万亿个中微子穿透,但我们什么都感觉不到。

幸运的是,中微子并不是完全沉默的。 每100亿个中微子中就有一个中微子能够与氢原子反应,产生极弱的电磁信号。 通过监测这些微弱的信号,我们有望探测到这些暗物质。

但困难在于,宇宙中有大量的射线射向地球,地球人本身也会产生大量的电磁信号,这些电磁信号比中微子的信号要强得多。 在这一点上,中微子信号就像一滴水滴入海洋,没有办法将其与它区分开来。

科学家于是想出了一个好主意,中微子可以穿透地球,但其他射线不能,只要探测器建在地下深处,地球就可以用来过滤掉各种杂项宇宙射线。

这就是为什么中国要花费如此多的人力和物力,在地下2400米深处建造巨大的实验室。 要知道,这个深度相当于在地下反向建造一座800层高的超级塔楼,是哈利法塔最高建筑的三倍。

暗物质的研究看似没有实际应用价值,却可以增进人类对宇宙演化的认识,验证和完善物理理论,促进宇宙物理、原子物理等诸多学科的发展。 毕竟,当科学家发现原子可以变成核电站造福人类时,没有人想到它可以变成核电站。

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