清華大學的專家在錦屏地下實驗室開展暗物質探測的數據采集工作。

　　07年，中國影星劉燁曾出演美國影片《暗物質》，許多科學“粉絲”對宇宙中神秘的暗物質開始著迷。“看不見摸不著”的暗物質究竟是什么，成為21世紀最大的科學謎團。為了揭開暗物質神秘的面紗，全世界的科學家各顯神通致力于“捕捉”暗物質，想將它“看”個明白……

　　此為世界最深，科學家將守在里面“捉拿”暗物質

　　在宇宙學中，暗物質是指那些不發射任何光及電磁輻射的物質。人們目前只能通過引力產生的效應得知宇宙中有大量暗物質的存在。暗物質存在的最早證據來源于對球狀星系旋轉速度的觀測。現代天文學通過引力透鏡、宇宙中大尺度結構形成、微波背景輻射等研究表明：我們目前所認知的部分大概只占宇宙的4％，暗物質占了宇宙的23%，還有73%是一種導致宇宙加速膨脹的暗能量。

　　昨日，我國首個極深地下實驗室“中國錦屏地下實驗室”在四川雅礱江錦屏水電站正式投入使用，這個世界巖石覆蓋最深的實驗室的啟用，標志著中國已經擁有了世界一流的潔凈的低輻射研究平臺，能夠自主開展像暗物質探測這樣的國際最前沿的基礎研究課題。目前，清華大學實驗組的暗物質探測器已經率先進入實驗室，并啟動探測工作，而明年上海交通大學等研究團隊也將進入這里開展暗物質的探測研究。

　　地下實驗室在隧道里

　　清華大學副校長、中國錦屏地下實驗室主任程建平說，實驗室是清華大學和二灘水電開發有限責任公司合作建成的。

　　在建設二灘水電站的過程中，四川錦屏山底曾修建了18公里可以通行汽車的隧道，上面是2400多米厚的山體巖石。現在的地下實驗室，就是利用這條隧道，在其側面挖出的一個長40米，寬、高各為6米的空間。目前，它是世界上巖石覆蓋最深的地下實驗室，也是世界上最優越的探測暗物質的環境。

　　之所以稱之為最優，是因為它與國外一些“脫胎”于礦井的地下實驗室相比，使用更為便利，不必坐著電梯上上下下，乘坐汽車就能“入地”。而埋深2400米的隧道，更是難得，因為埋得越深，宇宙射線的干擾就越少。

　　主要探測研究暗物質

　　據介紹，地下實驗室尤其是極深地下實驗室，是開展粒子物理與核物理學、天體物理學及宇宙學等領域的暗物質探測研究、中微子物理實驗研究等一些重大基礎性前沿課題的重要研究場所，是巖體力學、地球結構演化、生態學等學科開展相關實驗研究的重要環境，也是低放射性材料、環境核輻射污染檢測的良好環境。地下實驗室為國家提供綜合性的重大基礎科學和應用科學研究平臺，是一個國家關鍵性的重大基礎科學研究設施，建設和發展極深地下實驗室具有重要科學意義和應用價值。

　　目前，美國、英國、法國、意大利、加拿大、日本等許多國家都已經建立起地下實驗室。中國此前一直沒有很好的地下實驗室，特別是極深地下實驗室，許多相關領域的研究工作無法開展或只能與國外有條件的實驗室聯合開展。綜合新華社等

　　為何選址錦屏山隧道

　　地下實驗室主要是用來屏蔽高能宇宙線對于暗物質的本底影響。錦屏山隧道垂直巖石覆蓋厚度大，圍巖放射性含量極低，能為相關實驗提供“干凈”的環境。測量顯示，錦屏地下實驗室能夠將宇宙線通量降到地面水平的約億分之一。

　　暗物質隨時在穿透你身體

　　暗物質在宇宙中，科學家為啥要“鉆”到地下去探測呢？這是因為暗物質是種頗有“個性”的粒子，它質量很大，但作用力卻微乎其微。

　　“每天可能有幾萬億個暗物質穿過你的身體，但你卻感受不到，這是因為暗物質的散射截面很小。”專家說。

　　怎樣“捉拿”暗物質

　　最初的辦法是天文觀測法，但是，卻無法解答“暗物質是什么”。后來，人們又采取間接探測和直接探測的辦法。前者，是探測暗物質相互碰撞產生的普通物質粒子信號，一般通過地面或太空望遠鏡探測；后者，則是用原子核與暗物質碰撞，探測碰撞產生的信號。而在地面上，因為宇宙射線眾多，這些信號會對直接探測產生干擾，影響其鑒別能力。因此，地下實驗室可以幫助探測器“擋”去干擾，讓其“靜心”工作。

　　“抓”住暗物質后能干什么

　　目前，清華大學實驗組已進駐地下實驗室，上海交大的實驗組明年也將入駐。據了解，兩個實驗組的探測方式并不相同。清華采用低溫半導體開展探測，而上海交大將使用液氙探測器直接探測。

　　至于探測到暗物質之后能派上什么用場，這對科研人員來說仍是未知數。“粒子物理探求的是物質最深層次的奧秘，對未來的生活會發生怎樣的影響，我們現在還不得而知。就像電被發明時，人們尚無法想象后來的電視、電腦。但無論如何，每一個科學發現都使人們對物質世界的認識更進一步，這是最了不起的事。”專家介紹說。