山中地下2400米,建在四川的全世界最深地下实验室,在研究什么?

随着人类科技发展的不断进步 , 人们对于宇宙之中的神秘物质逐渐有了一些认知 。 为了探测和研究这些神秘物质 , 人们往往会选择一些让人们意想不到的特殊环境和特殊位置来建造探测器和实验室 。 譬如 , 日本用来探测中微子的超级神冈探测器 , 就被修建于地下千米深的地底 , 而同样对中微子感兴趣的俄罗斯 , 则把探测实验室建造于贝加尔湖畔的水底 。
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我国作为强国之一 , 本着“科技兴国”的原则 , 自然也不会放过对于这些宇宙空间神秘物质的研究探测 , 试图从中找到一些关于宇宙和物理的未知规律 , 解开关于人类科技领域的未知面纱 。 为此 , 我国也在四川西昌的彝族自治州锦屏山地下2400米深处 , 建造了全世界最深的地下实验室 。 而这个实验室的研究对象 , 正是宇宙之中神龙不见首尾的暗物质 。
那么 , 我们为什么要选择研究暗物质 , 又为什么要选在地下两千四百米深的地底来研究暗物质?暗物质有什么特别之处?
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我们首先来了解一番这个藏在地下两千四百米深处实验室的主要研究目标-暗物质 。
暗物质是在基于星系自转曲线理论提出的一种物质 , 这种理论与爱因斯坦的引力波一样违背牛顿万有引力的观点 , 证实星系的质量从理论模型上来看与预期产生了巨大的差异 , 这些质量的差异就来源于星系之间所存在的许多人们观测不到的物质 , 这种物质广泛且大量地存在于宇宙之中 , 是宇宙物质的重要组成部分 , 可以随意构成任何一种已知物质 。 因此 , 这种神秘不可见的物质就被称为暗物质 。
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并且 , 这种暗物质占有宇宙全部物质总质量的八成以上 , 平均每天有几万亿个暗物质从人体穿身而过 , 人体却不会有任何感觉 。 有些被广泛认同的观点认为 , 组成这种暗物质的主要成分是一些能产生微弱互相作用的 , 有质量惰性粒子 , 或者一种非常轻的中性粒子 。 目前 , 人类对于暗物质的了解还十分有限 , 在人类的有限认知里 , 目前已经证实暗物质具有以下几个属性:
首先 , 暗物质是有质量的 , 这是人们发现暗物质参与引力的相互作用所得出的结论 。 但是人们还不能确定暗物质质量的具体数值和大小 。 其次 , 暗物质不参与电磁波的互相作用 , 与光子的相互作用也非常微弱 , 因此暗物质很暗 , 几乎不会散发任何光芒 。
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并且 , 暗物质的运动速度也远低于光速 , 是一种极冷极暗的物质 , 这导致暗物质的结构特性也十分稳定 , 不会产生太大的变化 , 与我们人类目前所认知的任何一种粒子都大相径庭 , 成功挑战基础的粒子物理标准模型 。
山中地下2400米,建在四川的全世界最深地下实验室,在研究什么?】人们提出暗物质的猜想和理论最早是在上个世纪二十年代初 , 天文学家卡普坦最先在观察星系运动的过程之中 , 根据一些星系运动的异常现象 , 推测出星系周围可能存在不可见的物质 , 但未经证实 。
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