世界暗能量研究的實驗裝置

『壹』 研究暗物質和暗能量是什麼

宇宙中的暗能量於1998年由兩個相互獨立的天文學研究小組同時發現。研究小組按照牛頓的萬有引力定律，用電腦模擬了暗能量的效果圖。

揭示宇宙中這兩種「黑勢力」之謎成為了當前宇宙學的最大一個熱點。日前，美國范德比爾特大學的理論物理學家羅伯特·謝勒提出一個新模型，把這兩個謎縮減為一個，即認為暗物質和暗能量只是一種未知力量的兩個方面。

他說：「思考這個問題的一個方式是，宇宙充塞著一種看不見的流體，這種流體會對常規物質施加壓力，並改變宇宙擴張的方式。」謝勒認為，他的這一模型極其簡單，並可避免先前試圖把暗物質和暗能量統一起來的一些理論模型中的困難。

謝勒在其理論模型中把暗物質和暗能量統歸為一種稱為「標量場」的奇特能量形式。這種標量場有著嚴格的定義，而且性質復雜。「場」是指一種具有能量和壓力、遍及整個空間物理量。宇宙學家最先是用標量場來解釋宇宙大爆炸之後的暴漲過程。根據暴漲理論，宇宙在大爆炸後即經歷了一個持續時間不到一秒但暴漲了幾萬萬億倍的急劇膨脹過程。謝勒還在其模型中引入了一個第二代標量場，稱為「Κ-本質」。

科學家們之所以提出「暗物質」和「暗能量」兩個不同概念，原因是它們的表現不同。暗物質好像有質量並會形成巨大的團塊，宇宙學家事實上計算出這些暗物質團塊的引力作用在使常規物質形成星系的過程中起了關鍵作用。而暗能量似乎是沒有質量的，並均勻分布在整個宇宙空間，其作用與引力相反，是一種斥力，把宇宙推散開來。

「Κ-本質」標量場能隨時間而改變其行為。謝勒在研究一種非常簡單的「K-本質」標量場時，發現這種標量場在其演化的某一個階段時會發生團聚，導致看不見的暗物質粒子的效果，而隨後在另一個階段則會均勻分布在整個空間，具有暗能量一樣的性質。

謝勒說：「這個模型在一段時間很自然地演化成一種像是暗物質的狀態，然後又進到像是暗能量的狀態。」於是，謝勒更詳盡地檢查了這個模型，發現它不會產生先前那些試圖把暗物質和暗能量統一起來考慮的理論模型的困難。

為探索暗物質的秘密，世界各國的粒子物理學家正在這個領域努力工作，相信揭開暗物質神秘面紗的那一天不會太遙遠。

『貳』 暗物質粒子探測衛星的研發背景

天文觀測表明，宇宙中最重要的成分是暗物質和暗能量，暗物質占宇宙25%，暗能量佔70%，通常所觀測到的普通物質只佔宇宙質量5%。此前，他與外國同行合作發現一些不明來歷的高能電子可能是暗物質粒子湮滅的證據。
為了進一步追尋暗物質的蹤跡，常進的科研團隊提出了研製「暗物質粒子探測衛星」計劃，得到了科技部和中科院的支持。常進介紹，在茫茫宇宙中尋找暗物質並非易事，傳統方法是採用大型探測器。如諾貝爾獎獲得者丁肇中教授研製的阿爾法磁譜儀2號，探測器重達7噸。而我國正在研製的「暗物質粒子探測衛星」，耗資少，重量輕，希望能在暗物質探測領域取得突破。
占宇宙95%以上
占宇宙95%以上的暗物質和暗能量由萬有引力定律證實存在，卻從未被直接觀測到。暗物質粒子的探測目前是國際科學前沿競爭最為激烈的研究領域。包括我國在內的世界各國正在籌建或實施多個暗物質探測實驗項目，其研究成果可能帶來基礎科學領域的重大突破。
據介紹，「悟空」由四個有效載荷組成，分別是塑閃列陣探測器、硅列陣探測器、BGO能量器和中子探測器。所有探測器及電子設備安裝在1個立方米的空間內，技術難度超過了我國目前所有的上天高能探測設備。
此次發射的暗物質衛星全部由中科院研製、生產。工程2011年立項，造價1億美元，遠低於國外同類探測器。衛星將在軌運行3年以上，首批科學成果有望在6個月至1年後發布。
用於發射的長征二號丁運載火箭由中國航天科技集團公司所屬上海航天技術研究院抓總研製，這是長征系列運載火箭的第221次飛行。
中科院國家空間科學中心主任吳季表示，暗物質粒子探測衛星的成功發射和在軌運行將有望推動我國科學家在暗物質探測領域取得重大突破，對促進我國空間科學領域的創新發展具有重大意義。
除暗物質衛星外，我國科學衛星系列還將陸續發射量子科學實驗衛星、實踐十號返回式科學試驗衛星、硬X射線調制望遠鏡衛星。
神奇的暗物質
新聞背景：暗物質是怎樣一種神奇的存在？
新華社酒泉12月17日電（記者吳晶晶、喻菲、余曉潔）暗物質有多火？就連熱門美劇《生活大爆炸》里的主角「謝耳朵」都轉行研究暗物質了。
暗物質是怎麼被發現的？20世紀30年代初，美國加州理工學院的天體物理學家茲威基第一個發現，宇宙中可見物質遠遠不足以把宇宙連成一片，如果不是存在一種神秘而不可見的物質，星系早就分崩離析。
科學家把這種看不見的神秘物質稱為「暗物質」。到了20世紀70年代，多種天文觀測，比如盤星系的旋轉曲線、星系團X射線觀測、引力透鏡等都顯示了暗物質的存在。但直到現在還沒有確定的暗物質信號被探測到。
雖然科學家們還不知道暗物質究竟由什麼構成，但通過觀測它如何影響普通物質，並模擬它的引力效應，還是對它有了一些了解：
——宇宙中95%以上是暗物質和暗能量，暗物質佔26.8%。暗物質不發光、不發出電磁波、不參與電磁相互作用，它無法用任何光學或電磁觀測設備直接「看」到。
——暗物質難以探測，還在於它密度小、速度快，難以捕捉。科學家測算，暗物質粒子每秒的運動速度為220千米，是56式半自動步槍子彈出膛速度的300倍。
——暗物質應該來自於宇宙大爆炸。在宇宙早期某一個時刻，宇宙溫度非常高，粒子能量非常強，它們劇烈碰撞，在這種相互作用下，包括暗物質在內的各種各樣的物質由此產生。
——宇宙的結構與暗物質有關。由於暗物質和它自己以及其他物質不發生除了引力以外的作用，它是促使宇宙膨脹時在自身引力下形成特定結構的首要物質類型。暗物質播下了宇宙絲狀結構的種子，隨後可見物質才聚集在一些由暗物質建立起來的引力點上，並最終形成了星系。
——暗物質對生命來說是絕不可少的。假如沒有暗物質的引力作用，我們所在的銀河系將永遠無法在宇宙大爆炸後的膨脹過程中坍縮形成。那樣的話，現在既沒有太陽，也沒有地球，更沒有你我……
中科院國家空間科學中心主任吳季說，由於人類還不了解暗物質，不得已才稱它們「暗」，一旦發現了它們是什麼，並且隨著研究的深入，新發現的粒子就會有很多名字。「暗」只是階段性的名字，也充分體現了人類還不了解它。
對於找到暗物質，科學家已經等待了數十年。通過一系列實驗和觀測，科學家們或許距離破解暗物質這個宇宙謎團只有一步之遙了。

『叄』 下列屬於暗能量研究的實驗裝置有哪些

世界主復要科技強國建立大型巡天制實驗裝置來研究暗能量，下列屬於暗能量研究的實 驗裝置有：
A 普朗克衛星
B 暗能量巡天(DES)
C 大型綜合巡天望遠鏡(LSST)
D 平方公里陣列射電望遠鏡(SKA)

『肆』 暗物質粒子探測衛星的研發歷程

2015年12月17日8時12分，我國在酒泉衛星發射中心用長征二號丁運載火箭丁成功將暗物質粒子探測衛星「悟空」發射升空，衛星順利進入預定轉移軌道。此次發射任務圓滿成功，標志著我國空間科學研究邁出重要一步。
暗物質和暗能量被科學家們稱為「籠罩在21世紀物理學上的兩朵烏雲」。目前，中國和世界各國已著手籌建或實施多個暗物質探測實驗項目，其研究成果可能帶來基礎科學領域的重大突破。 暗物質粒子探測衛星公開征名活動由人民網和中國科學院國家空間科學中心、中國科學院紫金山天文台和共同主辦，自9月底上線以來，共收到有效名稱方案32517個。在數據統計的基礎上，經過專家評委投票，由中科院批准，2015年12月16日下午，中國科學院國家空間科學中心宣布將暗物質粒子探測衛星正式命名為「悟空」。
將暗物質粒子探測衛星命名為「悟空」，符合將科學衛星以神話形象命名的做法，如美國的阿波羅、歐洲的尤利西斯、中國的玉兔等。這樣做可以藉助傳統文化，提升我國公眾科學素養，吸引青少年熱愛科學、探索未知。 悟空是中國古典名著《西遊記》中齊天大聖的名字，「悟」有領悟的意思，「悟空」有領悟、探索太空之意；另一方面，悟空的火眼金睛，猶如暗物質粒子探測衛星的探測器，可以在茫茫太空中，識別暗物質的蹤影。 2015年10月29日至31日，由中國科學院紫金山天文台主辦的第四屆暗物質探測衛星（DAMPE）研討會在南京召開。來自DAMPE主要研製單位中國科學院紫金山天文台、高能物理研究所、近代物理研究所、國家空間科學中心和中國科學技術大學以及國際合作單位瑞士日內瓦大學、義大利國家核物理研究所、佩魯賈大學、巴里大學、薩倫託大學以及美國麻省理工學院等單位50餘位專家學者參加了此次會議。
研討會期間，常進 正式宣布暗物質粒子探測衛星科學合作組成立。科學合作組在DAMPE科學應用系統組織下，負責DAMPE探測器運行及實驗數據的刻度、重建、物理分析。合作組推舉了組織委員會（IB）和執行委員會（EB），下設運行組、軟體組、技術組、物理分析組和科學顧問組。會議最後，科學應用系統還對DAMPESW軟體的研發狀態和分工進行討論及確定，為衛星成功發射後的數據處理及分析、科學目標的實施奠定了基礎。 2016年3月17日，我國空間科學系列首發星暗物質粒子探測衛星「悟空」圓滿完成三個月的在軌測試任務，順利交付用戶單位。
經過三個月的在軌測試，衛星的四大科學載荷——塑閃陣列探測器、硅陣列探測器、BGO量能器和中子探測器功能性能穩定，上注至衛星的全部指令均正確執行，星地鏈路通暢，完成了所有既定的測試項目，衛星各項技術指標達到或超過了預期。

『伍』 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。

『陸』 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。

『柒』 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。

『捌』 研究暗物質有什麼用什麼暗物質什麼是暗能量

人類對於產生自己的宇宙的探索 暗物質就是質量是負的 for example 氫的暗物質與回氫相遇會相互答隕滅產生很多能量 貌似日本已經建了一個觀測暗物質的儀器說是想第一個發現暗物質 應該就是這樣吧 挎弧 參考答案挎弧完畢

『玖』 暗能量研究的實驗裝置有哪些

『拾』 能否由哲學來提供暗物質與暗能量的具體研究方向

暗物質（Dark Matter）是一種比電子和光子還要小的物質，不帶電荷，不與電子發生干擾，能夠穿越電磁波和引力場，是宇宙的重要組成部分。暗物質的密度非常小，但是數量龐大，因此它的總質量很大，它們代表了宇宙中84.5%的物質含量，其中人類可見的只佔宇宙總物質量的10%不到（約5%）。暗物質無法直接觀測得到，但它能幹擾星體發出的光波或引力，其存在能被明顯地感受到。暗物質存在的最早證據來源於對球狀星系旋轉速度的觀測。現代天文學通過引力透鏡、宇宙中大尺度結構形成、天文觀測和膨脹宇宙論研究表明：宇宙的密度可能由約70%的暗能量，5%的發光和不發光物體，5%的熱暗物質和20%的冷暗物質組成。在物理宇宙學中，暗能量是一種充溢空間的、增加宇宙膨脹速度的難以察覺的能量形式。暗能量假說是當今對宇宙加速膨脹的觀測結果的解釋中最為流行的一種。在宇宙標准模型中，暗能量占據宇宙68.3%的質能。暗能量和暗物質是一種不可見的、能推動宇宙運動的能量，宇宙中所有的恆星和行星的運動皆是由暗能量與萬有引力來推動的。根據「普朗克」探測器收集的數據，科學家對宇宙的組成部分有了新的認識，宇宙中普通物質和暗物質的比例高於此前假設(30%)，而暗能量這股被認為是導致宇宙加速膨脹的神秘力量則比想像中少，佔73%。 暗能量是宇宙學研究的一個里程碑性的重大成果。支持暗能量的主要證據有兩個。一是對遙遠的超新星所進行的大量觀測表明，宇宙在加速膨脹。按照愛因斯坦引力場方程，加速膨脹的現象推論出宇宙中存在著壓強為負的「暗能量」。