2400米地下寻找暗物质

本文转自：成都日报

聚焦中国锦屏地下实验室

2400米地下寻找暗物质

中国锦屏地下实验室一期项目

说到大凉山，大家很难把它和科技前沿挂上钩。但是在四川凉山州雅砻江畔的崇山峻岭之间，却有着一个目前世界上最深的地下实验室。这个实验室藏在2400米的山体深处，不仅有着技术先进的设备，还有一群来自清华大学和上海交通大学的科研工作者。他们在大凉山的肚子里，做着一项很神秘而且处在最前沿的科研工作——寻找宇宙的“幽灵”。昨日，央视焦点访谈记者走进锦屏山隧道，对这个实验室一探究竟。

打造世界最深的实验室

通往这个地下实验室的锦屏山隧道全长有17.5公里，和我们通常理解的“地下”的概念不同，这个实验室并不是位于地底深处，而处于一座山体中间的隧道中部，实验室上方垂直岩石覆盖达2400米，所以被称之为地下实验室。进入隧道，可以清晰地看到大山内部岩体。记者沿着隧道一路往里行驶大约9公里，耗时10多分钟，就来到了中国锦屏地下实验室，这里汇聚了来自清华大学和上海交通大学一共20多名顶尖研究专家。

这个实验室是从隧道的侧面开挖出来的，包括地下实验室入口隧道、连接隧道和主实验厅三部分，空间容积约为4000立方米，其中主实验厅并不大，长40米，宽6.5米，高7.5米。在实验室里，可以看到各种神秘的科研设备，用来探测宇宙中可能存在却又不可见的东西——暗物质。

物理学家分析，在宇宙中，我们所了解的物质和能量可能只占到已知宇宙的5%，更多的或许是那些看不见摸不着的暗物质、暗能量。

由于暗物质很难探测到，需要排除宇宙中各种射线的干扰，只有在极深的地下才有可能直接探测到，因此世界各国科研人员多年来一直在寻找具备深地条件的地下实验室。“因为地面充斥着大量的宇宙射线，如果在地面开展暗物质实验，暗物质的信号就会被宇宙射线的信号完全淹没掉，无法分辨到底是暗物质还是宇宙射线的信号。就像在一个非常嘈杂的足球场，要找一根针掉到地下的声音。”国投雅砻江水电锦屏地下实验室管理局常务副局长李名川表示。

据悉，要想找到这样的实验室并不容易，目前美国和欧洲等多国都在努力寻找和建设符合条件的实验室。2008年8月8日，位于四川省凉山州的锦屏山交通隧道正式贯通，这条位于地下2400米的隧道是连接锦屏一级、二级水电站的专用通道。这则消息在当天播出后，清华大学暗物质探测团队很快就发现，这里就是他们一直以来梦寐以求的实验室地点。

建设世界最干净的“屏蔽仓”

据了解，经过一年多的建设，中国锦屏地下实验室一期于2010年底完工并正式投入使用。在这个实验室里，绝大部分宇宙射线都会被2400米厚的岩体屏蔽掉，实验室里宇宙射线通量是地表的一亿分之一，为科研人员开展暗物质探测提供了近乎绝对安静的实验条件。

随着实验室正式建成投用，清华大学和上海交通大学的暗物质探测专家第一时间带着团队入驻并开展相关探测和分析工作。

暗物质被称为宇宙的“幽灵”。要想捕捉到暗物质信号，仅仅靠没有辐射污染的实验室是不够的。为了尽可能屏蔽掉各种干扰信号，科研人员还在这个地下实验室里搭建了墙体厚度达到一米的聚乙烯隔离检测室，里面再用铅和铜等材料层层包裹，同时在零下摄氏200度左右的超低温环境中，利用高纯锗进行探测。

为了有更大的探测空间，更全面、更精准地探测到暗物质，2014年国投雅砻江公司在距离实验室一期只有900米的地方开始开挖实验室二期工程。

目前，实验室二期工程正在进行“聚乙烯屏蔽仓”的搭建工作，建成后这将是全世界最大也是最干净的“屏蔽仓”。

按照计划，实验室二期将在今年完成空间建设及设备安装工程，到2024年，所有的科学实验都可以在实验室二期顺利开展。这里将呈现一个空间达到33万立方米的现代地下探测空间，是实验室一期的83倍。未来，中国锦屏地下实验室将逐步建设成为一个世界一流的多学科交叉共享实验平台。文图据央视网