破解宇宙最大奥秘，世界各国在地下世界中展开发现暗物质的角逐

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在意大利山脉的心脏地带，科学家正在建造一台机器。同样美国的一个科学家团队深藏在南达科他州黑山的一座前金矿中，也在做同样的工作。

他们正在寻找一个信号：一束光和自由电子，证明暗物质存在的证据。

暗物质在实验室中从未被检测到。但是科学家们认为宇宙中它比“普通”物质含量多得多。由原子组成的重子占宇宙物质的比例不到5％，暗物质占25％，其余的是黑暗能量，这是一种排斥引力的神秘力量，并可以解释为什么宇宙的膨胀正在加速。

后发星系团中的一个星系

在20世纪30年代，天文学家弗里茨兹威基计算得出，后发星系团——一个包含超过1000个星系的星系团——其质量是其光亮恒星的质量400倍多。对于缺失的质量，他创造了“暗物质”一词。暗物质的存在会改变我们对我们宇宙基本构造块的理解，并为宇宙如何诞生以及它将如何变化提供重要线索。

到2021年，两台新机器将加入寻找暗物质的地下竞赛，Renshaw是DarkSide项目合作的一部分。它正在世界上最大的地下实验室里建造一个暗物质探测器DarkSide-20k，该实验室位于罗马以南约75英里的格兰萨索山地下。

在地球另一边，在距离拉什莫尔山约一小时的地方，LUX-ZEPLIN探测器正在南达科他州Sanford地下研究机构建造。研究人员通过搭乘矿井中的笼子进入实验室。他们必须戴安全帽，并携带称为自救器的呼吸器，以防万一发生火灾。

虽然科学家坚信暗物质存在，但是我们从未发现暗物质粒子，为什么科学家们那么确信呢？从应用牛顿定律到到阿尔伯特爱因斯坦的广义相对论，再到70年代天体物理学家维拉鲁宾的发现，最终得出结论：星系边缘中存在另外的，看不见的东西：暗物质。

科学家具体是如何操作的？意大利的DarkSide-20k将使用液态氩，美国LZ将使用液态氙，但这个想法原理上基本上是一样的：等待暗物质粒子撞击充满液体的罐中的原子核。氩气和氙气都是惰性气体，经常用于科学实验，因为它们非常稳定，从而降低了其它不需要的因素引发反应的可能性。

当暗物质粒子与原子碰撞时，两个探测器将使用传感器来寻找产生的光和电子释放。“把原子核核看成是一个台球，突然它被某种东西撞了，”霍尔说。“我们看不到直接撞到它的东西，但我们可以看到台球的后坐力。”

多年来科学家一直在寻找这些证据。DarkSide-20k和LZ是更大，更先进的探测器升级版，最初称为DarkSide-50和LUX。（后者在2016年停止运营）。还有其他国家也在进行寻找，例如中国的悟空探测器和国际空间站的阿尔法磁谱仪都在寻找太空中暗物质的迹象。

它们都设计用于寻找WIMPS（弱相互作用的大质量粒子），理论粒子比普通物质的粒子大得多和重得多。其他探测器 ，例如华盛顿大学的Axion Dark Matter Experiment（ADMX）正在寻找低质量的轴子，这是暗物质的另一个强有力的候选者。

在桑福德的地下研究中心，有一个标志欢迎来到位于水下1478米的实验室。

目前，各国研究人员不断建造更大，更灵敏的探测器，但这不是一件容易的事。不是暗物质的粒子可能与氩或氙原子碰撞并触发“虚假事件”。这就是为什么DarkSide-20k和LZ建在地下的原因 ，为了保护它们免受宇宙射线的侵袭。即使在坚实的岩石下面，它们也暴露在氡和自由中子的辐射中，这些中子几乎遍布各处。

新技术应该可以帮助研究人员消除背景噪音。LZ将被封装在第二个检测器中，完全用于阻止和标记自由中子。DarkSide-20k将配备不会发射太多辐射的新型光电传感器。

这两款机器的尺寸也会有所提升。为了检测暗物质，越大越好，这是因为如果有更多的物质与暗物质碰撞，随机碰撞更可能发生。

DarkSide-20k将比DarkSide-50大10倍，这将使其可以容纳400倍的氩气。LZ将比LUX多放25倍氙气。可悲的是，所有这些液体都不便宜。据Wired网站称，一瓶氙气的价格平均在10万美元左右。LZ探测器将需要200个。

现在是风暴前的平静。很快建设将会加速，来自世界各地的研究人员将定期飞往意大利和南达科他州，也许不久的将来他们可以找到发现暗物质的证据，如果多个项目使用不同材料找到了证据，那会更好。当然也要做好一无所获的准备。

本文选自：今日头条
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badmanchan

再次强调一遍，在地球上寻找暗物质，必败无疑！

圆月小侠

暗物质跑到地球里干嘛？求近？

yehangdy

地球内部深处和大海深处根本不存在暗物质，暗物质只存在于宇宙时空中。

gating

不用找了，光就是暗物质粒子，原创理论，道理今后与大家解释，说了大家又不信。