中國在2400米地下探索宇宙暗物質(zhì)之謎

7日，世界最深、最大的極深地下實驗室“錦屏大設(shè)施”正式投入科學(xué)運行，中國科研工作者將在四川錦屏山2400米深的地下探索宇宙暗物質(zhì)之謎。

當(dāng)日，中國錦屏地下實驗室二期極深地下極低輻射本底前沿物理實驗設(shè)施（簡稱“錦屏大設(shè)施”）土建公用工程完工，具備實驗條件。首批來自清華大學(xué)、上海交通大學(xué)、北京師范大學(xué)、中國原子能科學(xué)研究院、中國科學(xué)院武漢巖土力學(xué)研究所等高校和科研院所的10個實驗項目組進駐開展科學(xué)實驗。

11月8日拍攝的中國錦屏地下實驗室所在的錦屏山隧道口，右邊為雅礱江。新華社記者 胥冰潔 攝

錦屏大設(shè)施位于四川省涼山彝族自治州錦屏山地下2400米處，總?cè)莘e33萬立方米，具備“極低環(huán)境氡析出”“極低環(huán)境輻射”“超低宇宙線通量”“超潔凈空間”等多種優(yōu)勢，是中國開展暗物質(zhì)研究的絕佳場所。

據(jù)介紹，與國際上其他深地實驗室相比，錦屏地下實驗室?guī)r石覆蓋最深、可用空間最大、宇宙線通量最小。2400米厚的巖石，有效阻擋了宇宙射線，使得該實驗室的宇宙線通量是地面的億分之一，為開展暗物質(zhì)探測提供了近乎絕對“安靜”的實驗條件。

中國錦屏地下實驗室主任、北京師范大學(xué)黨委書記程建平表示，作為開放共享的大科學(xué)裝置，錦屏大設(shè)施的建設(shè)為暗物質(zhì)、中微子、核天體物理等前沿課題提供了一流的實驗環(huán)境，也為深地巖體力學(xué)、深地醫(yī)學(xué)等深地科學(xué)提供了絕佳的研究平臺。

11月7日拍攝的中國錦屏地下實驗室一期一角。新華社記者 胥冰潔 攝

暗物質(zhì)是指人類肉眼看不到，且使用天文望遠(yuǎn)鏡和電磁學(xué)手段觀測都無法捕捉到的物質(zhì)。科學(xué)家推測，可見物質(zhì)僅占整體宇宙質(zhì)量的5%，剩下的約95%都是暗物質(zhì)和暗能量。暗物質(zhì)研究是當(dāng)前粒子物理學(xué)、宇宙學(xué)、天體物理學(xué)等學(xué)科前沿的研究課題。

2010年12月，由清華大學(xué)與國投集團雅礱江流域水電開發(fā)有限公司共建的中國錦屏地下實驗室一期建成投運，填補了中國深地實驗室的空白，在這里開展的科學(xué)研究也填補了中國暗物質(zhì)研究的空白。

11月7日拍攝的錦屏大設(shè)施實驗A廳。新華社記者 胥冰潔 攝

自實驗室一期投運以來，入駐的清華大學(xué)、上海交通大學(xué)等實驗組取得多項國際領(lǐng)先的科研成果，在國際知名學(xué)術(shù)期刊《自然》《物理評論快報》發(fā)表多篇高水平論文，助力中國暗物質(zhì)研究從“跟跑”“并跑”到“領(lǐng)跑”的跨越式發(fā)展。

程建平表示，實驗室今后將發(fā)展成為涵蓋粒子物理、核天體物理、宇宙學(xué)、生命科學(xué)、巖石力學(xué)等多學(xué)科交叉的世界級深地科學(xué)研究中心，助力國家科創(chuàng)平臺“跨越式提升”。（記者楊三軍、薛晨、邢拓）