美國在金礦開建世界最深實驗室 欲揭暗物質謎團(圖)

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世界最深地下實驗室開建

北京時間6月23日消息，據美國物理學家組織網報道，在美國南達科他州布萊克山山底深處，建築工人正在建造世界上深度最高的地下科學實驗室，最深處達2438米，超過6個帝國大廈。借助於這個獨一無二的實驗室，科學家試圖揭開神秘粒子——暗物質的謎團。

　　22日，科學家、政府要員以及其他官員齊聚一堂，參加位於一個老金礦——霍姆斯特克金礦地下4850英尺(約合1478米)的實驗室破土動工儀式，諾貝爾物理學獎得主曾經在這個金礦進行研究。地下實驗室是進行暗物質探測實驗的最理想所在，原因在於：位於地下深處能夠在很大程度上免受宇宙射線影響。宇宙射線幹擾科學家證明暗物質存在，暗物質據信構成宇宙質量的近四分之一。

　　據悉，金礦最深處位於地表以下8000英尺(約合2438米)。一些早期地質學和水文學實驗曾經在地下4850英尺處進行。研究人員希望建造兩個更深的實驗室，目前仍等待美國國會撥款。

　　克利夫蘭凱斯西儲大學的湯姆·沙特(Tom Shutt)表示：“我們將進入戴維斯巨洞，對此我們都感到非常興奮。”上世紀60年代，科學家小雷·戴維斯(Ray Davis)曾在這個洞穴驗證太陽中微子的存在，為了紀念這一成就，這一洞穴便以他的名字命名。憑借在物理學取得的突出成績，戴維斯及其同事約翰·巴赫恰勒(John Bahcall)曾共享2002年諾貝爾物理學獎。

　　霍姆斯特克金礦位於一個名為“裏德”的區域，在開采了125年之後最終於2001年關閉。保持金礦幹燥的抽水泵多年前就已停止運轉，工人們正對金礦進行幹燥處理，以為新研究做好準備。在建造地下實驗室之前，工人們必須加固地道同時安裝新的基礎設施。據悉，這個位於地下4850英尺的實驗室外觀稀鬆平常。一張鐵鏽色薄膜遮住了牆壁、地板、屋頂以及礦工們留下的碎片。

　　第一項暗物質實驗將是大型地下氙探測器實驗，其目的是探測微弱的相互作用粒子，幫助科學家進一步了解據信創造宇宙的“大爆炸”。沙特、布朗大學的裏克·蓋茨凱爾(Rick Gaitskell)以及近12名合作者將在地下實驗室埋頭苦幹，研究神秘的暗物質。暗物質並不發出可探測光線或者輻射，但科學家表示，他們可以通過可見物質受到的引力影響推斷出暗物質的存在。

　　科學家認為，宇宙中的絕大多數暗物質並不含有原子，不會通過電磁力與普通物質發生相互作用。現在，他們正試圖揭開暗物質的真實麵部、存在數量以及可能對未來宇宙產生的影響。物理學家曾指出，如果沒有暗物質，星係可能永遠不會形成。通過更多地了解暗物質，他們能夠進一步確定宇宙到底是不斷擴張還是萎縮。

　　據悉，研究小組將在一個重300公斤的液態氙容器內“搜捕”神秘的暗物質。液態氙是一種冷物質，重量是水的3倍。如果在地上進行實驗探測暗物質，高敏度探測器將不可避免地遭到宇宙輻射“轟擊”。科學家希望在2012年之前開始建造兩個世界上最深的實驗室，並於2016年投入使用。最深實驗室項目投資預計在5.5億美元左右。