我国暗物质试验协作组新的试验效果十分明确地扫除了美国CoGeNT试验组给出的暗物质区域,并且扫除了意大利和美国两家威望暗物质试验组的大部分区域,因而,这是一个世界前沿水平的试验效果。
或许,在未来适当长一段时间内,依据理论物理所供给的模型,咱们仍然没有找到暗物质,但咱们的试验进程也仍然具有重要意义。这会启迪全世界的科学家在寻觅暗物质的进程中,拓荒新的方向。
11日,世界闻名科学杂志《物理谈论D》快报栏目宣布了我国暗物质试验协作组(China Dark matter EXperiment,简称CDEX协作组)的研讨效果。
英国皇家科学院院士、欧洲核子中心理论部教授约翰·艾力斯谈论这一效果说:“在暗物质寻觅进程中,特别是近年来在轻质量暗物质区间有许多试验效果互相矛盾的情况下,我国暗物质试验协作组新的试验效果是十分重要的一个开展。这个效果十分明确地扫除了美国CoGeNT试验组给出的暗物质区域,并且扫除了意大利和美国两家威望暗物质试验组的大部分区域,因而这是一个世界前沿水平的试验效果。”
所谓暗物质,是指不发射任何光及电磁辐射的物质,现在人们只能经过引力产生的效应得知其存在。世界学研讨标明,在世界物质质量中,一般物质约占15%,其他85%是暗物质。暗物质超出粒子物理规范模型以外,是人类关于世界物质构成的全新知道。
2002年,美国国家科学技能委员会的研讨报告将暗物质研讨列为21世纪最重要的11个物理学前沿研讨课题之首。据悉,暗物质研讨极有或许在不久的将来获得严重研讨打破。其研讨效果将或许导致一场新的物理学革新,极大改动人类关于物质世界的知道。
现在世界上,暗物质试验主要有直接勘探和直接勘探两种办法。直接勘探使得科学家能够深化、直接了解暗物质的根本特性,是最重要的一类暗物质试验。世界上有多个试验组选用直接勘探法展开试验,近年来获得了重要试验效果的大多为欧美试验组,其间最主要的勘探方案便是高纯锗试验和液氙试验。
此次《物理谈论D》快报栏目宣布的研讨效果,由清华大学联合四川大学、南开大学、我国原子能科学研讨院、雅砻江流域水电开发有限公司等单位组成的我国暗物质试验协作组,在世界最深的我国锦屏地下试验室,运用单体质量约为1千克、能量阈值约为300电子伏(eV)的点接触高纯锗勘探器展开试验所获得。
我国暗物质试验协作组在质量为10千兆电子伏(GeV)以下的规划内没有勘探到暗物质信号,在更大规划内扫除了当时理论预期的暗物质存在空间,这是现在世界领先水平的暗物质勘探活络度丈量效果,是对当时暗物质理论进行的一次重要查验。
“假如将暗物质粒子比方成一条鱼,在一个漫无边际的海洋中存在。找到这条鱼,便是找寻暗物质的进程。”清华大学原副校长、我国暗物质试验协作组首席科学家康克军教授介绍,“大约在2010年前后,由美国的芝加哥大学领导的CoGeNT试验组称已在海洋深处的某个方位找到了这条‘鱼’。虽然在此之后有不少国家的科研团队对这一定论表明质疑,但是由于勘探器原理不同,很难推翻这一定论。直到咱们的效果呈现,咱们选用与美国CoGeNT试验组相同的勘探原理,并且勘探功率更高、试验室世界线本底(天然状态下的放射水平)更低。咱们的试验效果证明了美国CoGeNT试验组所声称的那个区域是不或许有暗物质粒子这条鱼存在的,完全推翻了他们的定论,为科学家指出了下一步找寻的规划和方向。”
“咱们在2400米的地下建设了一个世界上最好、最洁净的试验室,在这里能够把世界射线强度降低到一亿分之一。之后,将一个纯度极高、单体质量世界最大、活络度极高的高纯锗勘探器放到试验室中,进行数据捕捉,一起再用最优化的数据处理办法,将勘探器内部产生的有用事情与外表产生的搅扰事情进行鉴别,进一步去掉假信号,终究得出物理定论。”康克军介绍。
我国暗物质试验协作组用于制作高纯锗勘探器的高纯锗晶体是人类现在出产的最纯的资料之一,纯度高达99.9999999999%,远远高于其它闪耀晶体资料和液化惰性气体资料,是一种十分好的高纯勘探器靶资料。
清华大学研讨人员2003年就在世界上首先提出用极低能量阈高纯锗勘探器来勘探较低能量规划的暗物质粒子的研讨方案。这种勘探器的能量阈能够低至200—300电子伏,不只能够勘探能量较高的暗物质粒子,还能对质量小于10千兆电子伏的低能量区间暗物质粒子进行有用勘探,大大扩展了当时暗物质直接试验勘探的活络区域。
清华大学工程物理系副教授岳骞介绍:我国暗物质试验协作组现在正在树立的10公斤量级高纯锗阵列体系CDEX—10,是现在世界上最大质量的极低能量阈高纯锗勘探器阵列,估计2015年将在我国锦屏地下试验室展开暗物质试验研讨。这些研讨开展不只把我国暗物质研讨提高到世界前沿水平,也为未来我国展开更大规划的极低本底试验奠定了坚实的技能根底。
据了解,高纯锗勘探器因其本钱相对较高,约束了大规划运用。我国是世界上锗资料储量最多的国家,因而展开以高纯锗为勘探器的大型暗物质直接勘探试验,不只能够推进我国的暗物质研讨,并且能够推进高纯锗勘探器技能的自主立异,带动国内锗出产工艺,特别是高纯锗晶体成长和处理工艺方面关键技能的开展。
康克军介绍,我国自主的暗物质试验才刚刚开始,我国暗物质试验协作组服务国家严重战略需求,将瞄准世界先进半导体勘探器这一技能范畴,开展我国先进勘探器技能,打破高纯锗勘探器的世界独占,为我国辐射防护、疆土安全、海洋放射性检测等供给自主的丈量设备,带动我国新式半导体资料、低噪声电子学、超低本底辐射屏蔽技能、低本底低温制冷技能等多个范畴技能的开展和提高。
“或许,在未来适当长一段时间内,依据理论物理所供给的模型,咱们仍然没有找到暗物质,但咱们的试验进程也仍然具有重要意义。”康克军说:“这会启迪全世界的科学家在暗物质寻觅的进程中,拓荒新的方向。”
习引领新常态李克强转赠摇晃鼓王珞丹张嘉佳爱情2014年度风云人物刘铁男被判无期中心经济作业会举行北方7城有望迎初雪麦当劳销售额下降揭秘巡视组作业细节复旦投毒案被告变供赌王长女何超英病逝我国银行在美买大楼沪指午后"跳水"本年养老金调整到位志愿者拉绳阻闯红灯
上一篇:恒邦股份:公司已成功在富氧底吹熔炼体系打破骤冷干法收砷技能并开宣布精三氧化二砷-
下一篇:低增益雪崩勘探器传感器研讨HGTD项目获CERN同意