在2400米深地“追光”(3)

光山新闻网 采集侠 2024-04-25 23:29:01
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  “关于暗物质的研究,早一天进驻开展实验,就能早一天取得进步。”上海交通大学PandaX实验项目成员肖翔说,“实验项目进度一天都不能耽误,为此,我们团队提前申请开展工作。”

  在工程施工与科学实验同步进行的情况下,还要保障科学实验不中断,这给项目建设者带来不小的挑战。为此,在施工过程中,建设团队创新工艺,分区域、分阶段进行施工。

  “以爆破为例,如果我们采用传统方式,1到2天就能完成爆破。但为了不影响科研,我们花了3个月时间,采用特殊的‘静态碎石’方式,像保护古建筑一样,实施精细化爆破,不干扰科研实验进程。”李宏璧说。

  “整个施工期间,我们的实验没有任何中断。”肖翔说,科研团队安放了震动监测仪器,数据表明,爆破震动对科学实验仪器没有产生影响。期间,科研团队在液氙暗物质探测实验上取得了多项成果,在《自然》杂志发表了暗物质研究文章,获得教育部自然科学一等奖。

  建成后的锦屏地下实验室二期,拥有A、B、C、D 4个大厅,每个大厅130米长、14米宽、14米高。“如果说实验室一期是一个房间,实验室二期就是一个小区。”李名川说。

  在实验室二期内进行的研究,早已不局限于暗物质。如今,清华大学中微子、生态环境部·北师大联合实验、华西深地医学、工信部电子五所等10个项目组进驻,既开展暗物质、中微子、核天体物理等最前沿课题实验,也在深地岩体力学、深地医学等方面进行研究。

  当初埋藏在锦屏山下的一颗种子,如今已结出累累硕果。自2013年清华大学发布中国第一个自主暗物质研究成果以来,短短10余年间,清华大学牵头的CDEX实验组和上海交大牵头的PandaX实验组已发布30项国际领先的科研成果,助力中国暗物质研究从“跟跑”“并跑”到“交替领跑”。

  成果不只在暗物质一个领域。2022年10月,进驻锦屏地下实验室的实验组对远古恒星钙丰度的研究成果在《自然》杂志发表,标志着中国核天体物理研究进入全球前列。截至目前,锦屏地下实验室各研究团队累计发表高水平论文120多篇,其中2篇发表在《自然》杂志上,培养了诸多青年科研人才。

  “未来,国投集团雅砻江公司将同清华大学一道,邀请更多的实验团队入驻,将实验室打造成涵盖粒子物理、核天体物理、生命科学、岩石力学等多学科交叉的世界级深地科学研究平台。”李名川说。

  (本版图片均由国投集团雅砻江公司提供) 

  延伸阅读???

  如何探测暗物质

  20世纪30年代,瑞士天文学家弗里茨·兹威基通过大量天文学观测和推导,首次提出暗物质的猜想。

  目前,学界主要通过三种方式寻找暗物质:

  一是“上天”。所谓“上天”,是指在天文观测中捕捉暗物质湮灭或衰变的信号。例如中国发射的“悟空”号暗物质粒子探测卫星,是目前世界上观测能段范围最宽、能量分辨率最优的暗物质粒子探测卫星。

  二是“入地”。暗物质和普通物质的原子核碰撞后,会产生微弱信号,但这种信号不易捕捉。为最大限度屏蔽其他宇宙射线的干扰,此类探测实验常在地下深处进行。例如,中国锦屏地下实验室就在四川锦屏山地下约2400米处。

  三是“人造”。这种寻找暗物质的方法是在实验室产生暗物质粒子。在高能粒子对撞实验中,可能会有尚未被发现的粒子产生出来,再结合直接或间接的探测手段,可以帮助确定对撞机中出现的粒子是否为暗物质。

  (本报记者  吴雪聪整理)

(责编:牛镛、岳弘彬)