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物理学家地底深处探寻暗物质存在证据(图)

  中国锦屏地下实验室位于2400米的岩石下,科学家们将在此寻找暗物质存在的证据

  这个粒子和天体物理学氙气试验项目(简称PandaX)将收集数据,试图找到弱相互作用大质量粒子(WIMPs)存在的证据,这种粒子被认为构成了宇宙超过80%的物质。

  然而根据我们目前最完善的理论,尽管万有引力和弱核力的存在,但它们只与普通物质相互作用。如果弱相互作用大质量粒子击中普通物质的原子核,它可能引发其它粒子发光。然而粒子的规模决定了这些现象将极其罕见。

  进行这项研究的中国锦屏地下实验室位于2400米岩石下的一座18公里隧道的中部,它是世界上最深的实验室之一,这就使它远离了其它的辐射源,也会避免研究人员搜集到错误的数据。

  在实验室内部,一座装有液态氙气的巨大水箱维持在极低的温度下。如果一颗弱相互作用大质量粒子击中内部的氙气原子核,就会发射出光子和电子,这两种粒子都将被研究人员探测到。对比两种信号可以使研究人员精确查找到水箱内发生这一现象的位置,在水箱中心的相互作用比边缘更加可信。

  如果他们或者他们的竞争对手,美国的LUX项目或者意大利的Xenon项目发现了可靠的可重复结果,那么对于基础物理学的意义将是非常重大的,它将解决许多天体物理学和宇宙哲学领域的谜题。PandaX项目的第一批结果也将在2014年年底公布

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