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揭秘英国地下800米处暗物质搜寻实验室(图)

http://www.sina.com.cn  2011年01月25日 07:56  新浪科技
身在波尔比钾盐矿的肖恩·帕林和尼尔·罗利博士。钾盐矿地下深处就是一座科学实验室。矿井的地道又高又宽,足以并排摆放两辆路虎汽车。  身在波尔比钾盐矿的肖恩·帕林和尼尔·罗利博士。钾盐矿地下深处就是一座科学实验室。矿井的地道又高又宽,足以并排摆放两辆路虎汽车。
天体粒子物理学家帕维尔·马耶夫斯基走进被塑料布包裹的ZEPLIN-III探测器天体粒子物理学家帕维尔·马耶夫斯基走进被塑料布包裹的ZEPLIN-III探测器
波尔比钾盐矿位于约克郡荒野北部边缘地带,实验室座落于地下0.68英里(约合1.09公里)处波尔比钾盐矿位于约克郡荒野北部边缘地带,实验室座落于地下0.68英里(约合1.09公里)处

  新浪科技讯 北京时间1月25日消息,一组天体粒子物理学家正在位于英国约克郡地下超过半英里(约合804米)的实验室搜寻暗物质。暗物质非常神秘,一直就是最大的宇宙谜团之一,即使参加这项实验的科学家也不确定暗物质是否真实存在或者最终能否发现这种物质。3月,实验结果将浮出水面,如果如愿以偿地发现暗物质,这一发现将彻底改变科学界的面貌。

  位于地下深处

  搭乘一个漆黑一片的狭窄贯笼,感受气流在身边迅速穿过,经过6分半的下降之旅,你便来到这个地下实验室。实验室最深处与地面的距离超过0.5英里,位于北约克郡荒野地下,温度达到40摄氏度。如果出现任何差错,你将困在充满水的岩层下方,深度达到33名智利矿工被困矿井的两倍。庆幸的是,这些矿工最终成功获救。

  当然了,在冬季的早晨,搭乘贯笼进入波尔比钾盐矿的科学家并没有这种担忧。如果有此担忧,他们无疑选错了地方。为了成功完成寻找和研究暗物质的这项工作,他们只能进入地下深处,防止遭到轰击地球表面的宇宙射线和辐射的影响。

  他们身穿橙色连体工装,佩戴护胫,脚蹬安全靴,头戴安全帽,帽子上装有照明灯,身上还绑着一条大带子,同时配备必需的自救设备 (紧急呼吸器)。虽然从装扮上看,他们与矿工并无差异,实际上,他们的真实身份是物理学家,进入矿井的目的并不是为了寻找这座矿井的主产品——钾盐和岩盐,而是寻找更为难于捉摸的暗物质。迄今为止,还没有人证明暗物质真实存在。

  在矿井的底部,矿工朝着一个方向——朝向矿井一面——前进,科学家则朝着另一个方向前进,穿过一条长地道向地下前进。矿井的这部分呈蜂窝结构,地道的总长度超过600英里(约合965公里)。只要不想到上方的岩石和水,你不会得幽闭恐怖症。地道内又高又宽,可并排容纳两辆路虎汽车。据一名煤矿矿工透露,由于地道主要是在岩盐矿脉中挖掘,封闭的速度较为缓慢。这里的温度较为适度,矿井内的盐就在嘴边,呼吸的空气能够感觉到盐的气息。

  进入前先吸尘

  科学家爬进一辆使用柴油机的路虎,其在制造上能够在地下使用时保证消防安全。在前行了800码(约合731米)后,他们将车停在旁边的一个小地道内。这条地道通往一个采用胶合板结构的简易交流区。来自上方的压力导致这里开始出现裂缝,现正等待重建。

  在交流区暂作休息,喝一杯咖啡之后,他们沿着一条狭窄的通道继续向下前进,进入一个更衣区。在这里,他们换上干净的靴子和帽子,穿上一次性拉链式白色连体工装。地下实验室一定要保持洁净,这也就是为什么他们在进入前就换上干净的工作服。此外,他们还要穿过一个封闭的真空吸尘装置,吸掉身上的每一粒尘土。形象地说,就如同洗了一个澡。完成这些准备工作之后,他们才可以进入实验室。

  这个地下实验室并不起眼,长300英尺(约合91米),墙壁采用紫红色防火涂料,看上去有点恐怖。顶部是滑行装置,用于两吨重的起重机运送重型设备,墙边摆着大量测量设备、电脑显示器、表盘、电线和仪表。中央是两个主实验仪器,表面上体现不出它们的重要性。它们将帮助科学家揭开宇宙的一个最大谜团。

  其中一个实验仪器主要由一个巨大的盒子构成,体积70立方英尺(约合2立方米),外面包裹着难看的透明聚丙烯塑料布,看起来似乎是最近才运到实验室的,没来得及拆封。另一个实验设备也是一个立方体,现已被大卸八块,来自加利福尼亚州的一名教授正对其进行维修。这个设备由一系列框架构成,好似一个鸡蛋切片机,它的电线很细,细到让人不敢近距离观察,唯恐一不小心摔倒,压坏这个造价数千英镑的设备。

  这两个实验仪器一个是暗物质探测器,被称之为“ZEPLIN-III”,另一个是暗物质望远镜,被称之为“DRIFT-II”,它们均在与时间赛跑,寻找在宇宙中占据重要位置的暗物质。科学家认为暗物质在宇宙的比重高达80%以上。

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