暗物質研究實驗裝置

㈠ 暗物質研究為什麼要在地下實驗室

不知道你說的地下實驗室是哪一個。
暗物質是宇宙中未知的物質，目前有一些假設，如超對稱粒子。這種粒子質量大，於普通物質相互作用很小。尋找這種粒子的實驗可以在對撞機上進行。如現在正在運行的LHC。這個實驗將粒子加速，在一個周長為27km的環裡面運動，如此規模的裝置如果放在地面，將對周圍環境造成很大影響。首先沒有地方可以建造這個周長27km的環（瑞士跟法國強拆可行不通）。其次對撞產生的粒子從探測器里非出來，對周圍的居民也是輻射污染。宇宙線倒不是最主要的原因，因為從宇宙線來的事例可以很容易排除掉（根據宇宙線擊中探測器的時間和位置信息）。
還有一種粒子物理實驗也是在地下，就是中微子實驗。中微子跟物質截面很小，需要大量的中微子通過大量的物質才能有可以探測到的事例。這種實驗一般是在地下挖個大坑，裡面裝滿水，水就是中微子探測介質。這種實驗探測介質要很多，一般得有幾千噸水。你覺得在地面早一個大水槽，在裡面灌幾千頓水容易，還是在往地下灌水容易？而且這種實驗確實要考慮宇宙線本底了（不像對撞機實驗那麼精確）。在地下確實能起到過濾宇宙線本底的作用。

㈡ 為什麼要在地下建立實驗室研究暗物質

有以下幾點：光照不強可人工調控，常年恆溫恆濕。

㈢ 中國錦屏地下實驗室是世界最深的地下實驗室，這個實驗室是用來研究什麼的

這個實驗室是用來研究暗物質的一個實驗室，因為暗物質對於人類而言非常重要，只要了解暗物質的原理之後，那麼誰就掌握了科技方面的主動權，因此國家才會大膽投資這方面的基礎設施，也就只有這樣才能讓國家的科技佔領未來的制高點。

如果科技上沒有足夠的話語權，就算國家人口眾多，經濟實力再強大也是無濟於事。因為科技是第一生產力，只有掌握科技主動權之後，一個國家的發展才能由這個國家的人民說了算。科技不僅僅能讓國家在世界舞台上站穩腳跟，更重要的是能改善百姓的生活。一個科技程度越高的國家，其人民生活的科技水平就會越高，這不僅僅是高科技的轉化，更重要的是科學技術的應用。

㈣ 暗物質是什麼如果暗物質一直存在在實驗室里會怎麼樣

英國約克大學的物理學家米哈伊爾巴什卡諾夫和丹尼爾瓦茨認為d*（2380）六誇克或“d星”或許可以解釋暗物質的性質。

㈤ 中國有個錦屏實驗室，那裡是研究暗物質的嗎

中國首個、世界最深的極深地下實驗室——中國錦屏地下實驗室就位於地下2400米，主要研究暗物質。深埋地下，實驗室幾乎沒有宇宙射線干擾。也許就在不久的將來，這里的新發現很可能會引發物理學的一場革命。

中國錦屏地下實驗室位於四川省雅礱江錦屏山隧道中間位置。中國錦屏地下實驗室正式啟動新階段建設，「極深地下極低輻射本底前沿物理實驗設施」項目正式進駐地底，開始安裝實驗設備。

△圖為中國錦屏地下實驗室（一期）

中國錦屏地下實驗室正是採取第三種方法來探測暗物質。所以，地下2400米是絕佳的實驗環境。在探測過程中，暗物質可能會受到宇宙射線的影響，而在地表深處，宇宙射線量僅為表面的約億分之一。在這個相對「干凈」的地方進行實驗，可以避免很多干擾因素來「打擾」實驗進行。

㈥ 中國在哪個地方建立了暗物質探測工程

暗物質真的存在么？我們得首先了解暗物質是怎麼提出的。1937年，天文學家弗里茲·扎維奇發現，大型星系團中的星系具有極高的運動速度，然而星系的運行速度遠遠超出萬有引力公式計算出的結果，這表明除了人類已知的星系團核心物質對該星系的引力外，還存在其他引力。天文學家進一步推斷，在人類已知的宇宙物質之外，還有一種物質存在。科學家認為這種物質就是暗物質。
近幾次通過高能物理搜尋暗物質所發現的「信號」吊起了人們的胃口，而這更有可能是傳統天體物理學的結果，並非首次初步探測到宇宙中失蹤的質量，持懷疑態度的天體物理學家們說道。
「十年前，如果沒有首先進行反復核查，沒有人會貿然說信號不可能是源自某種常規的天體。」克利夫蘭市凱斯西儲大學（Case Western Reserve University）天體物理學家斯特西·麥戈高夫在接受福布斯采訪時說道。他說：「可如今的態度似乎是，如果沒有馬上認出這是什麼，那一定就是暗物質；謊報『狼來了』的行為沒有遭到任何懲罰。」
▲ 藝術家眼中的暗物質
即便如此，理論上的可能性仍然很高。
這是因為大半個世紀以來，宇宙學中的「冷暗物質」一直被用來解釋許多宇宙可見物質所表現出的引力動力學；其中包括像我們的銀河系這樣的巨大星系的自轉速率。
「星系中直接可見的物質所產生的引力，遠遠不足以將各個星系聚攏在一起；如果用標准物理定律來計算引力的話，學術界就要引入暗物質來解釋那部分額外的引力。」以色列魏茲曼研究所（Weizmann Institute）物理學家莫德采·米爾格若姆（Mordehai Milgrom）告訴福布斯道。
而且「外來的」非重子暗物質在理論上主要是通過引力的形式與常規物質發生作用，因此暗物質的探測本身就是個難題。即便如此，大多數宇宙學家接受這樣的觀點，即在宇宙失蹤質量中常規暗物質可能佔到85%之多。
引入暗物質的需要，要麼與看不見的外來粒子有關，這種粒子遠遠超出了已知物理學的范疇，要麼是新物理學的產物，該物理學認為在極大尺度結構上引力的表現方式是不同的。然而這兩種假設都不容易被證實。
然而，幾十年來，實驗物理學家在地面和太空，通過實驗室觀測和天文觀測尋找這一失蹤的部分。
本月《物理評論快報》（Physical Review Letters）上的一篇文章指出，最近一次觀測就涉及英仙座星系團和附近的仙女座星系所發出的X射線。
利用歐洲太空總署的XMM-牛頓X射線太空望遠鏡，瑞士洛桑聯邦理工學院（EPFL）粒子物理和宇宙學實驗室以及荷蘭萊頓大學（Leiden University）的研究人員們報告稱，觀察到的過量X射線光子可能就是惰性中微子衰變的信號。也就是迄今為止未經證實的、假設的暗物質粒子。
「自2005年以來，我們就一直在搜尋這一信號。」該論文的第一作者、萊頓大學物理學教授阿列克斯·博亞斯基（Alexey Boyarsky）告訴福布斯。他還說：「該信號的強度接近實驗設備靈敏度的下限，如果容易發現，我們早就發現了。」
博亞斯基指出，在所有與信號的暗物質解釋相一致的模型中，惰性中微子可能是最簡單也是最自然的一種。他說，這種粒子僅通過與常規中微子在量子力學上的「攪拌」效應跟常規物質發生作用。
因此，博亞斯基說，它很難「捕捉」。
麻省理工學院（MIT）物理學家保羅·祖肯（Paolo Zuccon）提出了不同看法，認為惰性中微粒子的存在也沒被證實。「它的質量、特性、尤其是衰變方式還全是猜測。」祖肯在接受福布斯采訪時說道，「總而言之，這一說法有些牽強。」
或者如麥戈高夫所說：「根據這些數據，我不會稱已經探測到任何物質。這看起來是對嘈雜的天文數據做出過度解讀的一個典型案例。」
不過，祖肯自己一直利用架設在國際空間站（ISS）外部的一個光譜儀，參與搜尋這種隱秘物質。
祖肯及其同事分析了阿爾法磁譜儀（AMS）在兩年半里所收集到的數據，這一ISS粒子探測器記錄了大量來自星系的宇宙射線。他們發現正電子超標，這些正電子的能量在8G電子伏特左右，研究人員稱與一些暗物質模型相吻合。
「但我們還不能將暗物質假說和脈沖星等天體物理源區分開來。」祖肯說道，他參與了利用阿爾法磁譜儀搜尋暗物質的工作。「只有當阿爾法磁譜儀或其他測量儀收集到更多數據時才會得出答案。」
不過，正如本月初《自然》新聞（Nature News）所報道，歐洲太空總署的普朗克望遠鏡（Planck telescope）沒能在宇宙微波背景（Cosmic Microwave Background）下發現類似的正電子過量跡象。如果暗物質粒子在本初宇宙中也以相似的速度碰撞和湮滅的話，理應會被發現。
麥戈高夫稱，就MIT探測到的正電子信號來說，可能由暗物質所發出的信號將會對應暗物質粒子實際衰變的能量上限。
▲ 波江星座中MCS J0416.1-2403星系團：長期以來理論上認為，這樣的星系團是通過宇宙暗物質聚攏在一起的
「如果他們看到一個這樣的（能量）陡沿，對應於貌似存在的暗物質粒子，那會令我很感興趣，」麥戈高夫說，「到那時，沒有什麼是天體物理學所不能解釋的了。」
長期以來，探尋者提出銀河系緻密的星系中心就是暗物質的藏匿之處。今年年初，利用美國宇航局（NASA）費米伽馬射線太空望遠鏡所提供的公開數據，研究者發現銀河系中心存在過量的高能伽馬射線。
對於星系中心地帶的研究不斷細化，暗物質粒子湮滅釋放出伽馬射線信號這一說法已經大為鞏固。費米實驗室（位於伊利諾伊州巴達維亞市）的天體物理學家丹·胡珀（Dan Hooper）說道。
胡珀說，獨立驗證暗物質信號將需要一系列探測結果，其中包括：來自矮橢球星系的伽馬射線；反質子過量；來自暗物質佔多數的星系子暗暈（sub-halos）附近的伽馬射線；地下實驗中的暗物質粒子；或者利用歐洲核子研究中心（CERN）的大型強子對撞機得到暗物質粒子。但他也承認同樣的過量問題也可以用脈沖星或宇宙射線爆發的相關現象來加以解釋。
「只有在已知的和未預料到的天體物理源均被排除時，所觀測到的信號是由暗物質發出這種說法才有最大的可能性。」麥戈高夫說道。
至於博亞斯基和他的同事們呢？
博亞斯基指出，2015年他的團隊獲得了更多使用XMM望遠鏡的時間。博亞斯基說，如果這樣行不通，很可能到2016年年中，日本計劃發射的Astro-H X射線望遠鏡應該能夠讓他的團隊再次獲得觀測時間，並確定這些X射線是否真的是由暗物質發出。
暗物質理論一直具有生命力，部分是因為在大尺度宇宙結構中，看不見的暗物質似乎形成了星系團和超星系團的沿宇宙網格分布。因此，在不引入暗物質或其他引力理論的情況下，這樣的結構難以被解釋。
「關於暗物質的這種樂觀態度已經存在了很長一段時間，」麥戈高夫說，「在過去20年中，每隔五年我就會聽到自信滿滿的聲明：『五年內，我們就會知道暗物質是什麼了。』顯然，這一天從未到來過。」
我們應該停止探測嗎？
米爾格若姆說探測絕對應該繼續下去；只是為了說明暗物質並不存在。
那個與暗物質理論說再見的臨界點何時將會出現？
「對有些人來說，永遠不會有那樣一個時刻。」米爾格若姆說。幾年前當他提出修正牛頓引力理論（MOND）時，就與暗物質理論劃清了界限，那是另一種引力理論，無需引入暗物質解釋什麼。
多年前，弱相互作用大質量粒子（WIMP）曾很有希望被認定為暗物質，米爾格若姆說，但未能在大型強子對撞實驗中得到。

㈦ 十大暗物質實驗室

1.錦屏地下實驗室 2.美國南達科他州布萊克山山底實驗室

㈧ 中國錦屏地下實驗室 搞暗物質研究

這樣的問題，在網上不會得到滿意的答案的，主要是，你所學專業的特殊性，還是到單位去咨詢，或者是毛遂自薦的好。祝你心想事成！

㈨ 中國四川這個全世界最深的地下實驗室在研究什麼

“極深地下極低輻射本底前沿物理實驗設施”啟動儀式在四川省雅礱江錦屏山隧道舉行，中國首個、世界最深的極深地下實驗室“中國錦屏地下實驗室” 正式啟動建設。這是一所從事暗物質探測和開展相關學科研究的實驗室，其中還包括低本底的測量和研究。暗物質探測器和低本底測量裝置都安裝在世界岩石覆蓋最深，其垂直深度達2400米並具有世界一流實驗環境的中國錦屏地下實驗室。

中國四川這個全世界最深的地下實驗室在研究暗物質，相信不久之後我們對於暗物質將不再陌生。