四川新闻联播丨探访世界最深地下实验室:地底2400米守候暗物质

党的二十大报告提出,要加快实施一批具有战略性全局性前瞻性的国家重大科技项目,增强自主创新能力。在凉山州冕宁县雅砻江畔的大山中,有一个地下实验室,科研人员在2400米山体深处,寻找宇宙的奥秘。“新时代、新征程、新伟业”主题采访活动, 今天跟随主播去探访这个世界最深地下实验室。

记者 靳涛:我们所熟知的物质,一片树叶、一个人、一座大坝、一个星球,甚至整个太阳系。但它们的总和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。自1933年人类科学家提出暗物质存在的可能性以来,我们便再也没有停止对它的探寻。

记者 靳涛:这是雅砻江畔的锦屏山隧道,这条隧道连接了两个世界级的水电站。而在隧道的最深处,就是我们要去探访的中国锦屏地下实验室。

沿着锦屏山隧道行车约20分钟,我们到达了这个岩石覆盖达2400米的地下实验室。来自清华大学工程物理系在读博士张震宇和他的同事们,正在进行新一轮的暗物质探测实验。几天前,他们撰写的关于暗物质观测的两篇论文,先后在世界顶级物理刊物《物理评论快报》上发表,这标志着中国暗物质实验组掌握了全新的寻找暗物质的方法,并将为未来观测提供可靠的数据。

清华大学工程物理系在读博士 张震宇:我们想要证明它(暗物质)真的存在,肯定是直接地观测到它。

记者 靳涛:我们到底现在抓没抓住(暗物质)呢?

清华大学工程物理系在读博士 张震宇:很遗憾的是,我们现在还没有直接观测到暗物质。但是我们正在尝试用各种各样的办法尝试去实现这一目标,我们建立了各种各样的物理模型,它们都可能是暗物质存在一种形式,通过我们这个探测器就可以去采集一些数据,通过对这个数据的分析去进行排除。

暗物质,是指不发出包括所有波段电磁波在内的“光”的物质,有大量证据表明,其存在于宇宙中。作为科学前沿热点,世界上顶尖的科学家们都在对它进行孜孜不倦的探索,然而迄今为止,暗物质仍然没有被直接观测到。因此,暗物质研究中的每一个发现,都将使人们对物质世界的认识更进一步。而想要观测到暗物质,最大程度排除地面辐射干扰的“纯净”实验环境,成为了必要条件。

记者 靳涛:身处实验室内,头顶的岩层厚度足有2400米,这里受到的宇宙线辐射全球最低,仅为地表的一亿分之一。中国锦屏地下实验室,是当之无愧的世界上埋深最大最纯净的实验室。

对于我国的科研人员而言,能够拥有这样条件的实验室,绝非易事。在中国锦屏地下实验室建成之前,深地实验室一直是欧美发达国家的专利,我们的暗物质实验,都是借用其他国家的实验室进行。

中国锦屏地下实验室管理局常务副局长 李名川:雅砻江公司也是全力支持我们国家基础科学的研究,我们与清华合作建设实验室一期在2010年建成,填补了我国深地科研的空白。正是因为有锦屏水电站、锦屏山隧道这样的超级工程,才奠定了这样苛刻的实验室的选址条件。

十年多来,清华大学、上海交通大学等高校实验组,取得近30项国际领先成果,发表了我国首个暗物质直接探测实验结果,创下一定范围内,暗物质探测灵敏度国际最高水平。这些成果,推动了我国相关基础前沿领域迅速发展,也吸引了更多科研需求。

中国锦屏地下实验室管理局常务副局长 李名川:越来越多的国内外的科研机构提出了实验的需求。

记者 靳涛:都想到咱们这来做实验。

中国锦屏地下实验室管理局常务副局长 李名川:对,所以我们需要一个更大空间的实验室。2014年我们雅砻江公司与清华大学就合作开发了实验室二期,规模是实验室一期的接近100倍。

记者 靳涛:从4000立方米到30万立方米,依托自主研发的工程建设智能管理系统,这里已然成为了全球最深的“中国造”智能工地。

中建三局锦屏大设施Ⅱ标项目经理 王伟:目前我们已经完成了最困难最危险的开挖阶段,正在进行的是防水抑氡和钢结构的施工。

记者 靳涛:跟普通的隧道的施工有些什么不一样吗?

中建三局锦屏大设施Ⅱ标项目经理 王伟:最大的区别可能就在于我们防水抑氡工程,它采用了中建三局自主研发的10层复杂结构,将整个实验室的水和氡气阻挡在外面,像一个鸡蛋壳一样把实验室笼罩在里面,让实验室形成一个纯净的环境。

现在,不同的科研团队,带着他们各自待解的谜题,等待进入扩建后的二期实验室。到2024年底建成后,世界最大的暗物质探测器将在这里“安家”。越来越多的科学家们,渴望来到这个集深地物理、生命科学、岩石力学等多学科交叉的世界开放共享科研圣地。

清华大学工程物理系在读博士 张震宇:党的二十大对我们科技领域和科研工作者们提出很多纲领性的要求。对我们在一线工作的科研人员来说,最重要的其实就是把科研工作和我们的实验给稳步的推进下去,能够切实地把我们优越的锦屏平台给利用好,发挥我们在前沿科技领域基础物理领域应有的作用。

中国锦屏地下实验室管理局常务副局长 李名川:作为实验室的管理者,我们以打造世界级开放共享实验平台为己任,优质高效建设好大设施,安全规范运行好实验室,让科学家心无旁骛做研究,为打造原创技术策源地建设科技强国战略贡献坚实的雅砻江力量。

暗物质,好比是能够揭开宇宙演化谜团的“神秘远客”。四川凉山这座全球最深最“纯净”的实验室,值得我们自豪的不仅是地下2400米的“中国深度”,更因为这里是我国暗物质研究从跟跑到“领跑”世界的“最前沿”。这里也引人期待,因为作为“捕捉”暗物质“踪迹”最近的地方,科学家们将从这里出发,拓展人类认知世界的全新边界。

来源:四川观察

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