锦屏实验室有什么用

锦屏实验室的作用是自主开展像暗物质探测这样的国际最前沿的基础研究课题，该实验室利用的是当地建水电站时修的地下隧道，在其侧面开挖长40米，宽、高各为6米的空间。因而与国外一些“脱胎”于矿井的地下实验室相比，使用更为便利，埋深2500米的隧道，因为埋得越深，宇宙射线的干扰就越少。

地下实验室是粒子物理和天体物理学等领域的暗物质探测研究、中微子实验等重大基础性前沿课题的重要研究场所。实验室采用的高纯锗探测器，不但需要尖端技术还需大量资金投入。

中国锦屏地下暗物质实验室

“中国锦屏地下实验室”利用为水电站修建的锦屏山隧道建成。其垂直岩石覆盖达2400米，是目前世界上岩石覆盖最深的地下实验室。与其相比，位于意大利中部格兰萨索山区的欧洲地下试验室就像个游戏室。在川藏群山下，粒子物理学家最头痛的宇宙线的强度仅为格兰萨索山区的1/200，为实验提供了“干净”的环境。

连接设锦屏一级、锦屏二级水电站的17.6公里交通洞，上面是2500多米厚的山体岩石。这里将成为研究所成立后首个实验的开展地，专门“搜捕”暗物质。目前这里是世界上最优越的探测暗物质的环境。

该实验室利用的是当地建水电站时修的地下隧道，在其侧面开挖长40米，宽、高各为6米的空间。因而与国外一些“脱胎”于矿井的地下实验室相比，使用更为便利，埋深2500米的隧道，因为埋得越深，宇宙射线的干扰就越少。

地下实验室是粒子物理和天体物理学等领域的暗物质探测研究、中微子实验等重大基础性前沿课题的重要研究场所。实验室采用的高纯锗探测器，不但需要尖端技术还需大量资金投入。

地下2400米实验室

自打拥有了能够探寻宇宙的技术以来，人类就一直对遥远的宇宙虎视眈眈。

望远镜的发明令人类可以“亲眼”见到神奇的宇宙空间，上个世纪美国与苏联超级强国之间的冷战所产生的太空竞赛，也 使得人类在航天事业上获得前所未有的飞速进步 ，空间探测器、卫星、空间站和载人飞船等等尖端技术在这个时期获得了空前的发展，也推动了人类了解宇宙的速度。

曾经的人类以为自己所在的国家就已经非常不小了，因为自身的弱小和 科技 武器等方面的不足，没有任何一个国家可以做到统一地球。 然而把地球放在宇宙，它就如同一个落入大海的沙粒，无比的渺小。

根据人类现有的技术， 我们所能观测到的宇宙范围大概是在930亿光年左右 ，也就是说如果人类拥有了光速的宇宙飞船，想要去探寻宇宙的可观测边界，也需要几百亿年的时间，然而人类到目前为止也就上百万年的演化岁月，足以想象宇宙的浩瀚与神奇。

在这片宇宙当中， 可以确定的是物质总质量有85%都是暗物质 ，而这个从来没有被人类所发现到的神秘暗物质， 正是我国四川有着2400米深度的、全球最深的地下实验室所研究的内容。

这也是世界上岩石覆盖最深的实验室，也因此成为了国际一流的低辐射研究平台 ，能够对许多物质进行非常前沿的探测和研究。

早在2003年，施工人员在锦屏大河湾修建水电站的时候，一位来自清华大学的老师从新闻上发现了锦屏大河湾的神奇之处， 并认为这个地方就是研究暗物质的绝佳场所。

当时的清华大学副校长亲自前往四川，找到相关水电工程的负责人，在经过多次的协商和探讨以后，成功实现了在这个地方建立暗物质实验室的计划。

2010年开始，该实验室正式运行，经过了十年左右的漫漫寻找过程，虽然还无法掀开暗物质的真正面目， 但是通过排除法，科学家们已经将暗物质的躲藏空间给不断收缩，距离发现它的踪迹已经不远了。

而在这个过程当中，相关的前沿领域也在不停地向前发展，需要进行的实验也不断增加， 原本的4000立方米的空间已经远远不能满足科学家们的需求了。

同时又因为国家的大力支持， 这个实验室被列入了“十三五”规划，成为了我国重要的 科技 基建设施 ，2014年锦屏地下室又继续扩充，在原本的实验室一期向西大约500米的距离，开辟了一个总容积30万立方米有着很多功能和分区的实验室二期。

该实验室的主任还对这两个区域进行了非常形象的比喻， 他把实验室一期称为是别墅，而实验室二期则是一个小区 ，有着不同的区域，能容纳更多的实验工作和项目。

我们都知道， 暗物质是宇宙中不能被看见，目前为止也无法被人类观测到的物质 ，它虽然是宇宙的主要组成部分，但人类对暗物质的了解非常少，甚至打破了人类所研究出来的粒子物理标准模型。

科学家们认为暗物质应该拥有质量 ，并且具有引力作用，只是人类无法了解到它们单个的质量是多少。同时宇宙的每一个发展阶段都有着暗物质的存在， 因此暗物质可能从宇宙诞生之处就已经出现了，并且还具有着高度的稳定性 。

暗物质基本上不会跟电磁产生反应，也就是说 它几乎不会发出任何的电磁辐射 ，我们人类观测宇宙的方式根本不适用于暗物质，而根据它不发光的特性，暗物质与光子之间的作用肯定是非常微弱的，弱到根本无法被人类所发现的程度。

那么中国锦屏地下实验室要如何发现暗物质的存在呢？

事实上， 除了锦屏实验室以外，很多的国家都在研究暗物质 ，并且都在抓紧时间试图成为第一个发现者，这不仅仅是记载史册的重大事件，同样还能使人类对宇宙的认识实现跨时代的革命性突破，对科学的发展有着重大的影响。

而 世界上关于暗物质的探测和研究主要分为三种方式 ，有模拟宇宙爆炸来检测暗物质的，有在天上放磁铁的，还有的就是锦屏地下实验室所采用的直接在地下检测。

锦屏实验室位于3000米高的锦屏山之下，宇宙线粒子被大量阻挡在了上面 ，对于科学家研究暗物质有着非常重要的作用。

因为暗物质的探测难度太大了，它的声音也非常小， 如果要找出它，首先就要把其他的“杂质”给去掉 ，不仅仅是宇宙线粒子，还有其他许多的物质。

也因此， 锦屏地下实验室的暗物质探测器外部有着六重厚厚的盔甲 ，除了岩石以外，还有厚达50厘米的混凝土，其次是1米的聚乙烯来讲大部分的中子阻挡在外，然后就是20cm的铅，这是用来拦住伽马射线的。

再后来则是含硼聚乙烯，这是为了防止有一些灵活的中子从之前的阻拦中逃脱，对它进行的又一重防范。最后则是10cm的铜，同样是为了阻挡外部铅以及含硼聚乙烯的射线。

等到这些物质穿过了重重阻碍和拦截，那么来到终点暗物质探测器的，可能就剩下了对其毫无防备的暗物质了， 科学家们希望能按照这种“守株待兔”的方式，将乖乖上门的暗物质捕捉到。

一旦有物质进入探测器，就会被记录下它和探测器发生碰撞的全部信号 ，而暗物质的信号与其他普通物质不同，因此就能够被发现。

任何一项物质的发现过程都是需要漫长的等待的，同样也是需要无数的科学家忍受着长年的孤独才能寻找到的。虽然暗物质目前为止仍然没有任何一个人能够发现他，但我们也相信， 在全世界科学家的努力下，距离暗物质第一次出现在人类的面前，已经不远了。

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