世界暗能量研究的实验装置

『壹』 研究暗物质和暗能量是什么

宇宙中的暗能量于1998年由两个相互独立的天文学研究小组同时发现。研究小组按照牛顿的万有引力定律，用电脑模拟了暗能量的效果图。

揭示宇宙中这两种“黑势力”之谜成为了当前宇宙学的最大一个热点。日前，美国范德比尔特大学的理论物理学家罗伯特·谢勒提出一个新模型，把这两个谜缩减为一个，即认为暗物质和暗能量只是一种未知力量的两个方面。

他说：“思考这个问题的一个方式是，宇宙充塞着一种看不见的流体，这种流体会对常规物质施加压力，并改变宇宙扩张的方式。”谢勒认为，他的这一模型极其简单，并可避免先前试图把暗物质和暗能量统一起来的一些理论模型中的困难。

谢勒在其理论模型中把暗物质和暗能量统归为一种称为“标量场”的奇特能量形式。这种标量场有着严格的定义，而且性质复杂。“场”是指一种具有能量和压力、遍及整个空间物理量。宇宙学家最先是用标量场来解释宇宙大爆炸之后的暴涨过程。根据暴涨理论，宇宙在大爆炸后即经历了一个持续时间不到一秒但暴涨了几万万亿倍的急剧膨胀过程。谢勒还在其模型中引入了一个第二代标量场，称为“Κ-本质”。

科学家们之所以提出“暗物质”和“暗能量”两个不同概念，原因是它们的表现不同。暗物质好像有质量并会形成巨大的团块，宇宙学家事实上计算出这些暗物质团块的引力作用在使常规物质形成星系的过程中起了关键作用。而暗能量似乎是没有质量的，并均匀分布在整个宇宙空间，其作用与引力相反，是一种斥力，把宇宙推散开来。

“Κ-本质”标量场能随时间而改变其行为。谢勒在研究一种非常简单的“K-本质”标量场时，发现这种标量场在其演化的某一个阶段时会发生团聚，导致看不见的暗物质粒子的效果，而随后在另一个阶段则会均匀分布在整个空间，具有暗能量一样的性质。

谢勒说：“这个模型在一段时间很自然地演化成一种像是暗物质的状态，然后又进到像是暗能量的状态。”于是，谢勒更详尽地检查了这个模型，发现它不会产生先前那些试图把暗物质和暗能量统一起来考虑的理论模型的困难。

为探索暗物质的秘密，世界各国的粒子物理学家正在这个领域努力工作，相信揭开暗物质神秘面纱的那一天不会太遥远。

『贰』 暗物质粒子探测卫星的研发背景

天文观测表明，宇宙中最重要的成分是暗物质和暗能量，暗物质占宇宙25%，暗能量占70%，通常所观测到的普通物质只占宇宙质量5%。此前，他与外国同行合作发现一些不明来历的高能电子可能是暗物质粒子湮灭的证据。
为了进一步追寻暗物质的踪迹，常进的科研团队提出了研制“暗物质粒子探测卫星”计划，得到了科技部和中科院的支持。常进介绍，在茫茫宇宙中寻找暗物质并非易事，传统方法是采用大型探测器。如诺贝尔奖获得者丁肇中教授研制的阿尔法磁谱仪2号，探测器重达7吨。而我国正在研制的“暗物质粒子探测卫星”，耗资少，重量轻，希望能在暗物质探测领域取得突破。
占宇宙95%以上
占宇宙95%以上的暗物质和暗能量由万有引力定律证实存在，却从未被直接观测到。暗物质粒子的探测目前是国际科学前沿竞争最为激烈的研究领域。包括我国在内的世界各国正在筹建或实施多个暗物质探测实验项目，其研究成果可能带来基础科学领域的重大突破。
据介绍，“悟空”由四个有效载荷组成，分别是塑闪列阵探测器、硅列阵探测器、BGO能量器和中子探测器。所有探测器及电子设备安装在1个立方米的空间内，技术难度超过了我国目前所有的上天高能探测设备。
此次发射的暗物质卫星全部由中科院研制、生产。工程2011年立项，造价1亿美元，远低于国外同类探测器。卫星将在轨运行3年以上，首批科学成果有望在6个月至1年后发布。
用于发射的长征二号丁运载火箭由中国航天科技集团公司所属上海航天技术研究院抓总研制，这是长征系列运载火箭的第221次飞行。
中科院国家空间科学中心主任吴季表示，暗物质粒子探测卫星的成功发射和在轨运行将有望推动我国科学家在暗物质探测领域取得重大突破，对促进我国空间科学领域的创新发展具有重大意义。
除暗物质卫星外，我国科学卫星系列还将陆续发射量子科学实验卫星、实践十号返回式科学试验卫星、硬X射线调制望远镜卫星。
神奇的暗物质
新闻背景：暗物质是怎样一种神奇的存在？
新华社酒泉12月17日电（记者吴晶晶、喻菲、余晓洁）暗物质有多火？就连热门美剧《生活大爆炸》里的主角“谢耳朵”都转行研究暗物质了。
暗物质是怎么被发现的？20世纪30年代初，美国加州理工学院的天体物理学家兹威基第一个发现，宇宙中可见物质远远不足以把宇宙连成一片，如果不是存在一种神秘而不可见的物质，星系早就分崩离析。
科学家把这种看不见的神秘物质称为“暗物质”。到了20世纪70年代，多种天文观测，比如盘星系的旋转曲线、星系团X射线观测、引力透镜等都显示了暗物质的存在。但直到现在还没有确定的暗物质信号被探测到。
虽然科学家们还不知道暗物质究竟由什么构成，但通过观测它如何影响普通物质，并模拟它的引力效应，还是对它有了一些了解：
——宇宙中95%以上是暗物质和暗能量，暗物质占26.8%。暗物质不发光、不发出电磁波、不参与电磁相互作用，它无法用任何光学或电磁观测设备直接“看”到。
——暗物质难以探测，还在于它密度小、速度快，难以捕捉。科学家测算，暗物质粒子每秒的运动速度为220千米，是56式半自动步枪子弹出膛速度的300倍。
——暗物质应该来自于宇宙大爆炸。在宇宙早期某一个时刻，宇宙温度非常高，粒子能量非常强，它们剧烈碰撞，在这种相互作用下，包括暗物质在内的各种各样的物质由此产生。
——宇宙的结构与暗物质有关。由于暗物质和它自己以及其他物质不发生除了引力以外的作用，它是促使宇宙膨胀时在自身引力下形成特定结构的首要物质类型。暗物质播下了宇宙丝状结构的种子，随后可见物质才聚集在一些由暗物质建立起来的引力点上，并最终形成了星系。
——暗物质对生命来说是绝不可少的。假如没有暗物质的引力作用，我们所在的银河系将永远无法在宇宙大爆炸后的膨胀过程中坍缩形成。那样的话，现在既没有太阳，也没有地球，更没有你我……
中科院国家空间科学中心主任吴季说，由于人类还不了解暗物质，不得已才称它们“暗”，一旦发现了它们是什么，并且随着研究的深入，新发现的粒子就会有很多名字。“暗”只是阶段性的名字，也充分体现了人类还不了解它。
对于找到暗物质，科学家已经等待了数十年。通过一系列实验和观测，科学家们或许距离破解暗物质这个宇宙谜团只有一步之遥了。

『叁』 下列属于暗能量研究的实验装置有哪些

世界主复要科技强国建立大型巡天制实验装置来研究暗能量，下列属于暗能量研究的实 验装置有：
A 普朗克卫星
B 暗能量巡天(DES)
C 大型综合巡天望远镜(LSST)
D 平方公里阵列射电望远镜(SKA)

『肆』 暗物质粒子探测卫星的研发历程

2015年12月17日8时12分，我国在酒泉卫星发射中心用长征二号丁运载火箭丁成功将暗物质粒子探测卫星“悟空”发射升空，卫星顺利进入预定转移轨道。此次发射任务圆满成功，标志着我国空间科学研究迈出重要一步。
暗物质和暗能量被科学家们称为“笼罩在21世纪物理学上的两朵乌云”。目前，中国和世界各国已着手筹建或实施多个暗物质探测实验项目，其研究成果可能带来基础科学领域的重大突破。 暗物质粒子探测卫星公开征名活动由人民网和中国科学院国家空间科学中心、中国科学院紫金山天文台和共同主办，自9月底上线以来，共收到有效名称方案32517个。在数据统计的基础上，经过专家评委投票，由中科院批准，2015年12月16日下午，中国科学院国家空间科学中心宣布将暗物质粒子探测卫星正式命名为“悟空”。
将暗物质粒子探测卫星命名为“悟空”，符合将科学卫星以神话形象命名的做法，如美国的阿波罗、欧洲的尤利西斯、中国的玉兔等。这样做可以借助传统文化，提升我国公众科学素养，吸引青少年热爱科学、探索未知。 悟空是中国古典名著《西游记》中齐天大圣的名字，“悟”有领悟的意思，“悟空”有领悟、探索太空之意；另一方面，悟空的火眼金睛，犹如暗物质粒子探测卫星的探测器，可以在茫茫太空中，识别暗物质的踪影。 2015年10月29日至31日，由中国科学院紫金山天文台主办的第四届暗物质探测卫星（DAMPE）研讨会在南京召开。来自DAMPE主要研制单位中国科学院紫金山天文台、高能物理研究所、近代物理研究所、国家空间科学中心和中国科学技术大学以及国际合作单位瑞士日内瓦大学、意大利国家核物理研究所、佩鲁贾大学、巴里大学、萨伦托大学以及美国麻省理工学院等单位50余位专家学者参加了此次会议。
研讨会期间，常进 正式宣布暗物质粒子探测卫星科学合作组成立。科学合作组在DAMPE科学应用系统组织下，负责DAMPE探测器运行及实验数据的刻度、重建、物理分析。合作组推举了组织委员会（IB）和执行委员会（EB），下设运行组、软件组、技术组、物理分析组和科学顾问组。会议最后，科学应用系统还对DAMPESW软件的研发状态和分工进行讨论及确定，为卫星成功发射后的数据处理及分析、科学目标的实施奠定了基础。 2016年3月17日，我国空间科学系列首发星暗物质粒子探测卫星“悟空”圆满完成三个月的在轨测试任务，顺利交付用户单位。
经过三个月的在轨测试，卫星的四大科学载荷——塑闪阵列探测器、硅阵列探测器、BGO量能器和中子探测器功能性能稳定，上注至卫星的全部指令均正确执行，星地链路通畅，完成了所有既定的测试项目，卫星各项技术指标达到或超过了预期。

『伍』 中国锦屏地下实验室是世界最深的地下实验室，这个实验室是用来研究什么的

这个实验室是用来研究暗物质的一个实验室，因为暗物质对于人类而言非常重要，只要了解暗物质的原理之后，那么谁就掌握了科技方面的主动权，因此国家才会大胆投资这方面的基础设施，也就只有这样才能让国家的科技占领未来的制高点。

如果科技上没有足够的话语权，就算国家人口众多，经济实力再强大也是无济于事。因为科技是第一生产力，只有掌握科技主动权之后，一个国家的发展才能由这个国家的人民说了算。科技不仅仅能让国家在世界舞台上站稳脚跟，更重要的是能改善百姓的生活。一个科技程度越高的国家，其人民生活的科技水平就会越高，这不仅仅是高科技的转化，更重要的是科学技术的应用。

『陆』 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。

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。

△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。

『柒』 中国四川这个全世界最深的地下实验室在研究什么

“极深地下极低辐射本底前沿物理实验设施”启动仪式在四川省雅砻江锦屏山隧道举行，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” 正式启动建设。这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。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米并具有世界一流实验环境的中国锦屏地下实验室。

中国四川这个全世界最深的地下实验室在研究暗物质，相信不久之后我们对于暗物质将不再陌生。

『捌』 研究暗物质有什么用什么暗物质什么是暗能量

人类对于产生自己的宇宙的探索 暗物质就是质量是负的 for example 氢的暗物质与回氢相遇会相互答陨灭产生很多能量 貌似日本已经建了一个观测暗物质的仪器说是想第一个发现暗物质 应该就是这样吧 挎弧 参考答案挎弧完毕

『玖』 暗能量研究的实验装置有哪些

『拾』 能否由哲学来提供暗物质与暗能量的具体研究方向

暗物质（Dark Matter）是一种比电子和光子还要小的物质，不带电荷，不与电子发生干扰，能够穿越电磁波和引力场，是宇宙的重要组成部分。暗物质的密度非常小，但是数量庞大，因此它的总质量很大，它们代表了宇宙中84.5%的物质含量，其中人类可见的只占宇宙总物质量的10%不到（约5%）。暗物质无法直接观测得到，但它能干扰星体发出的光波或引力，其存在能被明显地感受到。暗物质存在的最早证据来源于对球状星系旋转速度的观测。现代天文学通过引力透镜、宇宙中大尺度结构形成、天文观测和膨胀宇宙论研究表明：宇宙的密度可能由约70%的暗能量，5%的发光和不发光物体，5%的热暗物质和20%的冷暗物质组成。在物理宇宙学中，暗能量是一种充溢空间的、增加宇宙膨胀速度的难以察觉的能量形式。暗能量假说是当今对宇宙加速膨胀的观测结果的解释中最为流行的一种。在宇宙标准模型中，暗能量占据宇宙68.3%的质能。暗能量和暗物质是一种不可见的、能推动宇宙运动的能量，宇宙中所有的恒星和行星的运动皆是由暗能量与万有引力来推动的。根据“普朗克”探测器收集的数据，科学家对宇宙的组成部分有了新的认识，宇宙中普通物质和暗物质的比例高于此前假设(30%)，而暗能量这股被认为是导致宇宙加速膨胀的神秘力量则比想象中少，占73%。 暗能量是宇宙学研究的一个里程碑性的重大成果。支持暗能量的主要证据有两个。一是对遥远的超新星所进行的大量观测表明，宇宙在加速膨胀。按照爱因斯坦引力场方程，加速膨胀的现象推论出宇宙中存在着压强为负的“暗能量”。