在四川地下2400米的实验室探索宇宙奥秘是一种神马体验？

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在四川地下2400米的实验室探索宇宙奥秘是一种神马体验？

清华建立的首个地下2400米实验室，到底是用来研究什么呢？

中国有个锦屏实验室，那里是研究暗物质的吗？

中国锦屏地下实验室在地下2400米，此实验室为什么要设在这么深的地方？

一、在四川地下2400米的实验室探索宇宙奥秘是一种神马体验？

来源：四川发布 四川观察 局部气候调查组

深入地下2400米是一种神马体验？

开展暗物质探测实验？

无中微子双贝塔衰变实验？

探索核天体物理领域关键核素合成过程？

恒星演化？

看着这些不明觉厉的科学术语

是不是觉得离你很远？

小伙伴们，

这些高大上的实验和探索即将在四川展开

7月20日，“极深地下极低辐射本底前沿物理实验设施”在四川省雅砻江锦屏山隧道正式开建，标志着由清华大学和雅砻江流域水电开发有限公司共同建设的中国首个、世界最深的极深地下实验室──“中国锦屏地下实验室” 作为国家重大科技基础设施项目正式启动。

探索暗物质等宇宙奥秘

中国锦屏地下实验室是一所从事暗物质探测和开展相关学科研究的实验室，其中还包括低本底的测量和研究。该实验室的暗物质探测器和低本底测量装置都安装在世界岩石覆盖最深，其垂直深度达2400米，具有世界的一流实验环境。

如果大家不明白这个实验室有多厉害，那么看看下面这个图片，或许对有一个直观的感受！

看完图片，我们来了解一下

中国锦屏地下实验室

将会开展哪些高大上的研究吧！

“极深地下极低辐射本底前沿物理实验设施”项目面向超越当前粒子物理标准模型的新粒子和新物理的重大基础前沿研究，开展暗物质直接探测实验、无中微子双贝塔衰变实验，以及核天体物理领域关键核素合成过程和恒星演化等基础科学前沿研究，探究极深地下近零宇宙射线本底条件下各类基础前沿领域探测新机理、新方法、新技术，发展极低辐射本底屏蔽新方法与新技术，为我国粒子物理和核物理领域的重大基础前沿物理问题研究提供平台支撑。

为什么要建到地下2400米？

目前普遍认为探索暗物质的方式有三种：第一种是利用加速器碰撞，看能否在实验中产生暗物质。第二种是在太空进行间接探测。而第三种就是测量暗物质粒子与探测器靶核碰撞之后产生的信号，一般在地下实验室进行。

中国锦屏地下实验室正是采取第三种方法来探测暗物质。所以，地下2400米是绝佳的实验环境。在探测过程中，暗物质可能会受到宇宙射线的影响，而在地表深处，宇宙射线量仅为表面的约亿分之一。在这个相对“干净”的地方进行实验，可以避免很多干扰因素来“打扰”实验进行。

“极深地下极低辐射本底前沿物理实验设施”所处的位置距离地面正上方山顶有2400米，就有一个很厚的岩石来屏蔽掉宇宙射线。实验室里又搭建了很复杂的屏蔽系统去屏蔽掉环境里的贝塔射线和伽马射线。通过2种方式营造了“极低辐射”的实验环境。

“本底”是指环境内的辐射值，通俗理解来说，就像听收音机一样，如果有干扰信号，就听不到里面播报人说的话，而干扰信号“滋滋”声，就是一个辐射值、背景值。“极深地下极低辐射本底前沿物理实验设施”的目的就是获取干净的本底环境，便于研究暗物质以及其他的本底研究，就好比把收音机里面的杂质信号都屏蔽掉，听纯净的播音员的声音。

研究暗物质有什么意义？

暗物质理论和实验研究工作将极大扩展人类对于除普通物质之外的宇宙世界的认识，也为人类了解占宇宙更大质量份额的暗能量问题提供研究基础，因而成为当前粒子物理学、宇宙学、天体物理学等学科前沿的研究课题。它将是人类认识宇宙的一次重大飞跃，可能导致一场新的物理学革命。

2002年，美国国家研究委员会的报告指出──21世纪的最重要11个物理学前沿研究课题，暗物质位列第一；2008年欧洲推出粒子物理、天体物理和宇宙学长期发展规划，提到的第一项重要研究内容就是暗物质研究；2009年，中国科学院战略研究系列报告《创新2050:科学技术与中国的未来》提出：暗物质是不远的未来可能出现革命性突破的重大基本科学课题。

什么是暗物质？

暗物质，就是一种“看不见”的物质，不单单用我们的肉眼在可见光波段看不见，而且不论探测什么波段的电磁波，比如无线电、红外线、紫外线、X射线等，都看不到它。也就是说，暗物质几乎不发出任何波段的电磁辐射。据普朗克卫星研究结果显示表明，我们所熟知的普通物质仅占宇宙总质量的约4.9%！这些普通物质构成了恒星、星系等可见宇宙。而宇宙中不可见的暗物质约占26.8%，其余68.3%则为暗能量。

实验室为什么建在四川？

现代物理学的重大突破常常需要极端实验条件，极深地下实验室就是开展粒子物理与核物理、天体物理学及宇宙学等领域重大基础前沿物理实验研究的重要设施。与国际上其他的地下实验室相比，位于四川凉山州的中国锦屏地下实验室岩石覆盖最深、宇宙线通量最小、可用空间最大，并且具备交通便捷、电力及水源充足、基础设施完备等优势。

极深地下极低辐射本底前沿物理实验设施是“十三五”时期国家优先安排建设的重大科技基础设施。国家发展改革委牵头建设管理，教育部和四川省人民政府共同主管，法人单位是清华大学，共建单位为雅砻江流域水电开发有限公司。这既是四川承担国家战略的一份重大责任，也是四川加快创新驱动发展进程中的一件大事。项目建成后将成为国家重要的创新平台，为建设国际领先水平的极深地下研究中心、科学考察和科普教育基地奠定坚实基础，将进一步夯实我国科技基础、推动科技进步，提升自主创新能力和国际影响力，为经济社会高质量发展提供有力支撑。

一、清华建立的首个地下2400米实验室，到底是用来研究什么呢？

一般来说，核废料埋藏在地下500米的地方，这个地下2400米的实验室，怕是要搞事情。

宇宙射线

2400米的地下还能干什么，当然是为了阻挡宇宙射线啦。宇宙射线是外太空的带电高能次原子粒子。我们因为有大气层的保护，所以对宇宙射线的感觉不太清晰，但是如果少了大气层的保护，那么飞机就不要想安全的飞行了，宇宙射线很容易导致电器出现问题。至于宇宙射线来自哪里，这个问题真的不好说，有专家认为是来自于超新星的爆炸，有的专家又觉得是死亡的恒星群爆发的时候产生的能量。总之，宇宙射线的影响和危害还需要进一步研究。

锦屏地下实验室

不吹不黑，真的觉得我国太厉害了。想到了通过厚岩石来隔绝宇宙射线，可以进行更多的研究。如果大家看过三体，应该知道，三体星人通过质子能量永久的封锁住了人类的科技，当然啦，现实中是没有三体人的，但是人类的科技也的确因为各种原因无法突破，而这个实验室的成立，说不定人类真的可以研究出突破目前极限的科学技术。而且我国真的很无私，这个实验室不单单是我们自己使用，全世界的尖端物理人才都可以使用。论起全世界和平共存可持续发展，我国真的说第二，就没人敢挣第一了。

实验室研究什么

实验室研究的就是暗物质啦。

暗物质目前存在于理论之中，也就是一种在宇宙中不可见的能量。说太复杂，大家也听不懂，可以这么理解，在科幻影片中，一滴水一样大小的暗物质甚至足以炸了半个地球。这是一种十分恐怖的能量。至于怎么研究，那我们普通人就不得而知了，毕竟这个力量太爆炸性了，普通人目前接触不到。

希望以后人类可以发现暗物质，甚至灵活运用暗物质吧。

二、中国有个锦屏实验室，那里是研究暗物质的吗？

中国首个、世界最深的极深地下实验室——中国锦屏地下实验室就位于地下2400米，主要研究暗物质。深埋地下，实验室几乎没有宇宙射线干扰。也许就在不久的将来，这里的新发现很可能会引发物理学的一场革命。

世界最深地下实验室开始安装设备

中国锦屏地下实验室位于四川省雅砻江锦屏山隧道中间位置。中国锦屏地下实验室正式启动新阶段建设，“极深地下极低辐射本底前沿物理实验设施”项目正式进驻地底，开始安装实验设备。

“1:100000000” 厚岩石“过滤”宇宙射线粒子

为何实验室要位于地下2400米？

重大科技基础设施科学中心主任岳骞表示，现代物理学的重大突破需要极端实验条件。这个实验室的优势便是可以尽可能地减少宇宙射线的干扰，厚厚的岩石能把大部分宇宙射线都屏蔽掉。打个比方，如果山顶上有1亿个宇宙射线粒子将射向这个实验室的话，最后大概只有1个能够进入这里。

几乎没有宇宙射线干扰，使得该项目能够面向未来新粒子探测和新物理研究，为开展粒子物理与核物理、天体物理学及宇宙学等领域的重大基础前沿实验研究提供平台支撑。

与目前国际上其他的地下实验室相比，中国锦屏地下实验室岩石覆盖最深、宇宙线通量最小、可用空间最大，并且具备交通便捷、基础设施完备等优势。

可同时容纳多个大型深地实验项目

目前，中国锦屏地下实验室二期正在建设中，未来将建成8个实验大厅，地下可用实验空间由原来的4000立方米增加到30万立方米，可以同时容纳多个大型深地科学实验项目。国际科学界对此高度关注，现已有多个国内外科研团队申请使用。

重大科技基础设施副总指挥兼总工程师李元景介绍，中国锦屏地下实验室不光是为中国科学家服务，也对全世界的科学家和实验室开放，推动我国开展国际级大科学合作，吸引国内外顶尖学者前往开展前沿物理实验，为取得重大物理突破提供基础设施保障。

新闻多看点

关于暗物质，你要了解这些⬇️

• 什么是暗物质？

据普朗克卫星研究结果显示表明，我们所熟知的普通物质仅占宇宙总质量的约4.9%！这些普通物质构成了恒星、星系等可见宇宙。而宇宙中不可见的暗物质约占26.8%，其余68.3%则为暗能量。

△图自中国锦屏地下实验室

暗物质，就是一种“看不见”的物质。这里所说的“看不见”，不单单是说用我们的肉眼在可见光波段看不见，而是说不论探测什么波段的电磁波，比如无线电、红外线、紫外线、X射线等，都看不到它。也就是说，暗物质几乎不发出任何波段的电磁辐射。

• 为什么要研究暗物质？

暗物质理论和实验研究工作将极大扩展人类对于除普通物质之外的宇宙世界的认识，也为人类了解占宇宙更大质量份额的暗能量问题提供研究基础，因而成为当前粒子物理学、宇宙学、天体物理学等学科前沿的研究课题。它将是人类认识宇宙的一次重大飞跃，可能导致一场新的物理学革命。

• 如何才能找到暗物质？

目前普遍认为有三种方法：第一种是利用加速器碰撞，看能否在实验中产生暗物质；第二种是在太空进行间接探测；第三种就是测量暗物质粒子与探测器靶核碰撞之后产生的信号，一般在地下实验室进行。

△图为中国锦屏地下实验室（一期）

中国锦屏地下实验室正是采取第三种方法来探测暗物质。所以，地下2400米是绝佳的实验环境。在探测过程中，暗物质可能会受到宇宙射线的影响，而在地表深处，宇宙射线量仅为表面的约亿分之一。在这个相对“干净”的地方进行实验，可以避免很多干扰因素来“打扰”实验进行。

三、中国锦屏地下实验室在地下2400米，此实验室为什么要设在这么深的地方？

国家重大科技基础设施极深地下，极低辐射本底前沿物理实验设施启动仪式在四川雅砻江锦屏山隧道举行。标志着锦屏地下实验室进入了加快建设的新阶段。国家重大科技基础设施由清华大学作为独立的法人实体承担。它标志着清华大学和雅砻江流域水电开发有限公司共同建造的一个非常深的地下实验室。

经过10年的建设，2400米、世界上最深的地下实验室——中国锦屏地下实验室迎来了历史性的一刻。超深地下极低辐射本底前沿物理实验装置项目是超越现行粒子物理标准模型的新粒子和新物理的重大基础前沿研究。研究人员早就发现，只要已知物质存在，宇宙就不应该是现在的样子。一定有别的事在起作用。发现和研究暗物质将是人类认识的一大飞跃，可能引发一场新的物理学革命。

锦屏地下实验室的宇宙线通量可以降低到地面的百万分之一到十亿分之一。它是世界上宇宙射线通量最低、岩石覆盖最深的地下实验室。暗物质实验的成果推动了我国相关基础前沿领域的快速发展，也吸引了更多的研究需求。原有的暗物质实验需要升级，包括核天体物理实验、深部岩石力学实验和无中微子双β衰变实验。中国科学家渴望拥有如此深的地下实验空间。

位于锦屏的地下核天体物理实验室将能够开展恒星核反应速率测量实验。锦屏中微子实验室可以建在远离核反应堆的中微子实验室，因为那里的中微子通量是整个地下实验室中最低的。这有利于太阳中微子的探测。建设管理由国家发改委牵头，教育部和四川省人民政府共同负责。共建单位是雅砻江流域水电开发有限责任公司，这不仅是四川承担国家战略的重大责任，也是四川加快创新驱动发展的重大事件。