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垂直最深2400米是什么樣子？如果在這里建一個實(shí)驗(yàn)室，你能想到的是做什么研究呢？

中國首個、世界最深的極深地下實(shí)驗(yàn)室——中國錦屏地下實(shí)驗(yàn)室就位于地下2400米，主要研究暗物質(zhì)。深埋地下，實(shí)驗(yàn)室?guī)缀鯖]有宇宙射線干擾。也許就在不久的將來，這里的新發(fā)現(xiàn)很可能會引發(fā)物理學(xué)的一場革命。

世界最深地下實(shí)驗(yàn)室開始安裝設(shè)備

中國錦屏地下實(shí)驗(yàn)室位于四川省雅礱江錦屏山隧道中間位置。7月20日，中國錦屏地下實(shí)驗(yàn)室正式啟動新階段建設(shè)，“極深地下極低輻射本底前沿物理實(shí)驗(yàn)設(shè)施”項目正式進(jìn)駐地底，開始安裝實(shí)驗(yàn)設(shè)備。

“1:100000000” 厚巖石“過濾”宇宙射線粒子

 為何實(shí)驗(yàn)室要位于地下2400米？

 重大科技基礎(chǔ)設(shè)施科學(xué)中心主任岳騫表示，現(xiàn)代物理學(xué)的重大突破需要極端實(shí)驗(yàn)條件。這個實(shí)驗(yàn)室的優(yōu)勢便是可以盡可能的減少宇宙射線的干擾，厚厚的巖石能把大部分宇宙射線都屏蔽掉。打個比方，如果山頂上有1億個宇宙射線粒子將射向這個實(shí)驗(yàn)室的話，最后大概只有1個能夠進(jìn)入這里。

幾乎沒有宇宙射線干擾，使得該項目能夠面向未來新粒子探測和新物理研究，為開展粒子物理與核物理、天體物理學(xué)及宇宙學(xué)等領(lǐng)域的重大基礎(chǔ)前沿實(shí)驗(yàn)研究提供平臺支撐。

與目前國際上其他的地下實(shí)驗(yàn)室相比，中國錦屏地下實(shí)驗(yàn)室?guī)r石覆蓋最深、宇宙線通量最小、可用空間最大，并且具備交通便捷、基礎(chǔ)設(shè)施完備等優(yōu)勢。

可同時容納多個大型深地實(shí)驗(yàn)項目

目前，中國錦屏地下實(shí)驗(yàn)室二期正在建設(shè)中，未來將建成8個實(shí)驗(yàn)大廳，地下可用實(shí)驗(yàn)空間由原來的4000立方米增加到30萬立方米，可以同時容納多個大型深地科學(xué)實(shí)驗(yàn)項目。國際科學(xué)界對此高度關(guān)注，現(xiàn)已有多個國內(nèi)外科研團(tuán)隊申請使用。

關(guān)于暗物質(zhì)，你要了解這些，什么是暗物質(zhì)？

據(jù)普朗克衛(wèi)星研究結(jié)果顯示表明，我們所熟知的普通物質(zhì)僅占宇宙總質(zhì)量的約4.9%！這些普通物質(zhì)構(gòu)成了恒星、星系等可見宇宙。而宇宙中不可見的暗物質(zhì)約占26.8%，其余68.3%則為暗能量。

△圖自中國錦屏地下實(shí)驗(yàn)室

暗物質(zhì)，就是一種“看不見”的物質(zhì)。這里所說的“看不見”，不單單是說用我們的肉眼在可見光波段看不見，而是說不論探測什么波段的電磁波，比如無線電、紅外線、紫外線、X射線等，都看不到它。也就是說，暗物質(zhì)幾乎不發(fā)出任何波段的電磁輻射。

為什么要研究暗物質(zhì)？

暗物質(zhì)理論和實(shí)驗(yàn)研究工作將極大擴(kuò)展人類對于除普通物質(zhì)之外的宇宙世界的認(rèn)識，也為人類了解占宇宙更大質(zhì)量份額的暗能量問題提供研究基礎(chǔ)，因而成為當(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。它將是人類認(rèn)識宇宙的一次重大飛躍，可能導(dǎo)致一場新的物理學(xué)革命。

如何才能找到暗物質(zhì)？

目前普遍認(rèn)為有三種方法：第一種是利用加速器碰撞，看能否在實(shí)驗(yàn)中產(chǎn)生暗物質(zhì)；第二種是在太空進(jìn)行間接探測；第三種就是測量暗物質(zhì)粒子與探測器靶核碰撞之后產(chǎn)生的信號，一般在地下實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行。

中國錦屏地下實(shí)驗(yàn)室正是采取第三種方法來探測暗物質(zhì)。所以，地下2400米是絕佳的實(shí)驗(yàn)環(huán)境。在探測過程中，暗物質(zhì)可能會受到宇宙射線的影響，而在地表深處，宇宙射線量僅為表面的約億分之一。在這個相對“干凈”的地方進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，可以避免很多干擾因素來“打擾”實(shí)驗(yàn)進(jìn)行。

 實(shí)驗(yàn)室建設(shè)過程巖爆災(zāi)害頻發(fā)，嚴(yán)重影響實(shí)驗(yàn)室的安全建設(shè)和運(yùn)營，為此引入了中國科學(xué)院武漢巖土所和湖北海震科創(chuàng)技術(shù)有限公司聯(lián)合打造的具有自主知識產(chǎn)權(quán)的中科微震監(jiān)測系統(tǒng)，在國家極深實(shí)驗(yàn)室獲得了成功的應(yīng)用。微震監(jiān)測，能夠不斷的監(jiān)測巖石破裂信號，提前捕獲巖爆發(fā)生前的一些前兆信息，為指導(dǎo)工程施工支護(hù)方案，開挖進(jìn)尺大小、安全應(yīng)對預(yù)案的制定等提供了科學(xué)的監(jiān)測手段。

 歡迎廣大工程建設(shè)者們來電交流探討微震監(jiān)測技術(shù)，共同提高微震監(jiān)測技術(shù)水平。

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