很多看過電影《變形金剛》的科幻迷們，都會被影片中的超級裝備「暗物質引擎」吸引，在影片中，它是人類進行星際穿越的必備武器，暗物質引擎可以源源不斷地收集暗物質，為飛船的正常航行提供強大的動力。
影片中的科幻橋段大膽又前衛，在現實中，暗物質是指宇宙中那些既不發射光，也不吸收和反射光的物質。 天文學的眾多觀測數據和結果表明，暗物質廣泛分布在宇宙的各個角落，約佔整個宇宙物質質量的85%。
眼下，中國科學家也加入到了尋找暗物質這種「宇宙精靈」的隊伍中來，找到它，就可以顛覆現在人類對世界、對宇宙的認知。
暗物質究竟是什麼？記者探秘世界上最深的地下實驗室！
△央視財經《經濟半小時》欄目視頻
雅礱江，金沙江最大的支流，發源於青海省境內的巴顏喀拉山南麓，自西北向東南逶迤而來，當雅礱江奔流至四川省涼山州境內時，洶湧的雅礱江被巍峨的錦屏山截住了去向，江流被迫轉彎，形成了150公裡壯美的大河灣。
而央視財經《經濟半小時》欄目記者要探訪的世界最深的地下實驗室，就隱藏在雅礱江邊的錦屏山下。
雅礱江
整個實驗室最核心的位置位於錦屏地下實驗室的最深處，當一米多厚的聚乙烯門緩緩打開後，一個龐大的紅色箱體出現在記者的面前，捕捉暗物質的探測器就放置在裡面。
清華大學工程物理系博士後 楊麗桃：我們今天的任務就是把這個屏蔽體打開，把這個探頭露出來，做放射源的刻度實驗。
中國錦屏地下實驗室
按下啟動按鈕後，箱體徐徐打開，映入眼帘的是一塊塊金燦燦的、碼放整齊的金屬磚塊。 這些金屬磚塊，最重的有320公斤，最輕的是9公斤，是具備超高純度的高純無氧銅， 而暗物質探測器就被放置在這些金屬磚塊的正中央。
清華大學工程物理系博士後 楊麗桃：這是我們最核心的武器，就是來尋找暗物質真正核心的東西，只有拳頭大小，一公斤，就在這個真空腔體裡。
高純無氧銅磚塊
暗物質探測器，也被稱為探測標靶，清華大學的科研團隊在錦屏地下實驗室放置的是高純鍺探測器，它用世界上純度最高的鍺晶體材料製造而成，一旦暗物質擊中其中的鍺原子核，原子核就有可能會獲得微小的能量，並被發現。但要讓暗物質粒子順利與探測器相遇，並被識別，卻面臨著一個巨大的挑戰。宇宙中的高能粒子如同傾盆大雨，無時不刻地轟擊著地球， 要甄別並 發現隱身其中的暗物質粒子，如同在一場人聲鼎沸的足球比賽現場聽見一根鋼針跌落的聲音。
暗物質捕捉示意圖
不過這些困難可阻擋不了科學家們探求未知世界的步伐，目前在全世界暗物質研究領域，科學家們找到的辦法之一，就是把安放暗物質探測器的實驗室搬到足夠深的地下來進行實驗。
中國錦屏地下實驗室的巖石覆蓋厚度足足有2400米， 相當於4.5個北京最高建築——「中國尊」的高度 ， 是目前全世界巖石覆蓋最厚的地下實驗室 ，實驗室位於錦屏山深處的一個隧道的中部，這裡就像是一個精心布置的陷阱， 等待暗物質落入其中並被發現。
世界地下實驗室厚度排名
中國錦屏地下實驗室目前是全世界探測暗物質條件最好的地下實驗室，2008年，當清華大學暗物質探測團隊在電視新聞中聽說世界上最大埋深的錦屏山隧道貫通，巖石埋深超過 2400 米，整個隧道長度 17.5 公裡的時候，就想到如果在隧道中央挖一個實驗室的話，那麼周邊 360 度都超過 2400 米。
雅礱江錦屏水電站
帶著這個念頭，他們找到了雅礱江水電開發公司，探討在山體巖石覆蓋最厚的隧道中央一側，開挖建設實驗洞室的可能性。 雙方很快達成了共建協議。2010年中國錦屏地下實驗室落成，並正式開始暗物質直接探測研究。依託超級工程的建設，克服了巖爆等重重困難，超級實驗室最終得以橫空出世。
2400 米巖石下的實驗室示意圖
十年間，清華大學暗物質探測團隊的實驗在不斷升級，發布的成果在國際同類實驗團隊中，也越來越有話語權。 在你追我趕的國際競爭中，要想從「並跑」實現超越對手之後的「領跑」，就必須擁有更加先進的探測裝備和更強的數據分析能力。 現在二期實驗室正在進行建設，距離一期實驗室不到一公裡，就在錦屏山隧道的另一處。
揭秘中國錦屏地下實驗室二期！暗物質研究如火如荼！
△央視財經《經濟半小時》欄目視頻
從中國錦屏地下實驗室一期出發，驅車在隧道中穿行幾分鐘，就來到了實驗室的二期。 這裡增加到30萬立方米，是一個名副其實的地下宮殿，施工人員正在忙著安裝一個直徑 16 米的巨大罐體，這個罐體容積是2000立方米，清華大學的團隊就是計劃在這個巨大罐體中裝入液氮，並在罐體中央放入晶體質量更大、性能更優越的探測器陣列，新實驗室搭建成功後，捕捉暗物質的能力將會成倍增長。 下一步他們將要做百公斤至噸量級的探測器。
實驗室二期
與此同時，在清華大學工程物理系的實驗室裡，嶽騫教授和團隊成員，正在討論的是一款用於採集傳輸觀測數據的晶片，它將會被用在地下實驗室二期的實驗裝置中，如何使晶片能夠在液氮的低溫環境下連續工作，同時最大可能地降低晶片本身對探測器的幹擾，是目前嶽騫他們亟待破解的難題。 他們希望能在2019年年底，正式開始下一階段的暗物質實驗研究。
新型探測技術實驗室
為了讓二期實驗室的排風設備能夠早日接通投入使用，錦屏山的建設者們正想方設法在山體中架設通風管道，施工人員們把三根直徑80公分的通風管道在山體洞穴中鋪設9.2公裡完成通風，這樣複雜、龐大的通風系統，在國內還是頭一次，管道距離實驗室二期還有最後的一公裡就即將貫通，但這個一公裡卻恰恰是施工難度最大的。 他們也盼望著二期實驗室能早日完工，交付給科學家進行最前沿實驗。
通風管道
入夜，楊麗桃和團隊的小夥伴又投入到了緊張的數據分析之中。 遠離繁華的都市生活、捨棄高薪工作的誘惑，這樣一群年輕人在探尋宇宙奧秘的道路上，正在奮力前行。
半小時觀察：
我們的科研人員深入隧道，將自己置身於一場黑暗中，以此來探求宇宙的奧秘。這一行動的終極目的，是為了尋找重新認識宇宙的可能，將人類認知的邊界推向更遠的方向。在十九大報告中，習近平總書記多次提到建設科技強國，要瞄準世界科技前沿。從中國天眼到中國人造小太陽，再到錦屏山下的世界最深地下實驗室，近年來，我國陸續啟動了多項重大科技基礎設施項目，為大型複雜的科學研究提供了必需的支撐。有了國家在重大科技基礎設施的持續投入，有這些科學家們的默默堅守和付出，我們邁向未知世界的步伐才會更穩更快。
來源:央視財經《經濟半小時》
責任編輯:饒春雨
支持我們請或使用評論功能↓↓↓