暗物质的先行者，中国科技之世界之巅-极深地下实验室

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历经10年建设，2400米、世界最深的极深地下实验室“中国锦屏地下实验室”迎来一个历史性时刻——20日，国家重大科技基础设施“极深地下极低辐射本底前沿物理实验设施”启动仪式在四川省雅砻江锦屏山隧道举行，这标志着锦屏地下实验室进入加快建设新阶段。



中国十大巅峰科技之世界之最深实验室的解读来了，小伙伴们，让我们一起进入世界上最纯净的领域吧！
极深地下实验室是什么

2010年12月12日，垂直岩石覆盖达2500米的世界最深、中国首个极深地下实验室—— “中国锦屏地下实验室”在四川雅砻江锦屏水 电站正式 投入使用。中国首个自主暗物质直接探测实验研究项 目—— 由清华大学等海 内外科研机构开展的CDEX实验组 ，已在该实验室安放 了质量分别为20g和1000g的两个暗物质探测器 ，开展暗物质直接探测实验研究。



什么是暗物质

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暗物质简单来说就是一种看不见摸不着的东西，通俗的讲就是既不发射光，也不吸收和反射光的一种物质。用严谨的科学术语来说，暗物质不参与电磁相互作用，而光，是一种电磁波。因此，暗物质不反光，不发光，也不遮挡任何光线。据普朗克卫星研究结果显示表明，我们所熟知的普通物质仅占宇宙总质量的约4.9%！这些普通物质构成了恒星、星系等可见宇宙。而宇宙中不可见的暗物质约占26.8%，其余68.3%则为暗能量。在我们的宇宙中，暗物质比普通物质数量上多得多，然而我们对暗物质的本质一无所知，仅仅通过宇宙中引力的推论证明出暗物质的存在。
为什么要检测暗物质

暗物质的探究对宇宙学、天文学的发展具有重大意义，同时对研究物质基本结构和基本相互作用的粒子物理学也是重大挑战。暗物质的检测不仅是“宇宙学”“天文学”“粒子物理学”这三科重点基础研究课题，同时也对以上三科提出重大挑战。
建在极深地下的意义何在

目前，找到暗物质共有三种方法：
第一种是利用粒子对撞设备，看能否在实验中产生暗物质，这方面的代表是欧洲的大型强子对撞机。
第二种是在很深的地下挖个大坑，在坑底放上精密仪器来探测暗物质。
第三种是在太空进行间接探测。
而我国就采取的第二种方案。
2400米岩石的深度决定了它受宇宙射线的干扰比其他地方都少，宇宙射线通量仅是地面亿分之一，2400米的埋深有效的屏蔽了宇宙射线，在国际上中国锦屏实验室的宇宙射线通量是最小的，并且可用空间最大，具备交通便捷、电力及水源充足、基础设施完备等优势。重大科技基础设施科学中心岳主任在接受采访时曾经说过“如果有一亿个宇宙射线粒子的话，那么它在穿透岩石层的时候会逐步损失掉，最后达到实验室空间的只有一个。”极深实验室也可以说是最洁净的低辐射空间。



记者：
未来，在中国锦屏地下实验室，中国科学家有哪些研究计划将要展开？
程建平：利用中国锦屏地下实验室现有的约2400米极深岩石覆盖的有利条件，我们将在实验室二期建成4个14米×14米×130米主实验洞室、可利用空间超过30万立方米的极深地下实验空间建设极深地下实验综合运行维护支持平台，为前沿物理实验提供宇宙线通量小于每年每平方米100个、全世界目前正在运行的地下实验室中最低的宇宙射线辐射本底环境，以及极低的氡含量辐射本底环境。
依靠这一环境，我们将发展极低辐射本底屏蔽新方法与新技术，建设极深地下极低辐射本底屏蔽平台，为我国粒子物理和核物理领域的重大前沿稀有事例物理问题研究提供开放共享的实验装置，在短时间内建成性能指标未来30年内国际领先的重大科技基础设施，实现“弯道超车”，为国内外前沿物理实验提供“开放共享”平台，让锦屏成为世界粒子物理学家的乐园，推动我国粒子物理和核物理领域的重大基础前沿研究率先取得重大突破。
中国锦屏地下实验室为建设国际领先水平的极深地下研究中心、科学考察和科普教育基地奠定坚实基础，将进一步夯实我国科技基础、推动科技进步，提升自主创新能力和国际影响力，为经济社会高质量发展提供有力支撑。
虽然他们在黑暗深处
但仍燃烧着对祖国科学事业的热爱
他们奉献着、奋斗着
让我们为他们点赞！
也为祖国感到骄傲、自豪！
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设备在地下默默煎熬