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為何這個「望遠鏡」要放到地下,而且越深越好?

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原標題:為何這個「望遠鏡」要放到地下,而且越深越好?

如果你想欣賞夜空中閃閃發光的星星,你只有去一個遠離城市燈光的地方。但是,如果夜空中還有其他的東西非常微弱,即使星星淹沒了他們,這些「事物」包括尚未發現的暗物質顆粒和稱為中微子的微小和難以捉摸的基本粒子。科學家研究這些粒子是非常困難的,因為它們潛伏在相對強烈的宇宙射線之後,它們是從外部空間下降的波浪和粒子。幸運的是,中微子和迄今為止的理論暗物質顆粒可以比我們所了解的任何東西更好地穿透物質。利用這一特點,科學家們深深地挖掘了世界上最令人印象深刻的天文台,研究這些來自宇宙的禮物。

天文金礦

為何這個「望遠鏡」要放到地下,而且越深越好?

理查德·蓋茨凱爾(Richard Gaitskell)的最後一條通勤距離是一個10米的乘坐電梯。從一個大於半數的電纜線軸懸挂下來,採礦籠子陷入位於南達科他州一座名為Homestake金礦里,深度約為4,850英尺,比三座堆疊起的帝國大廈更高。一項LUX實驗正在進行,獲得的結果或將幫助解答長期以來困擾人們的有關宇宙及其起源的謎團。

在這個洞穴裡面坐著一個72000加侖的水箱。在探測器內部充滿了液態的和氣態的氙,這些氙會被不斷地進行循環,並通過一台凈化器進行凈化,非常像病人進行血液透析治療的過程。科學家們這樣做是為了盡最大可能消除氙中的雜質以便提升探測精度。LUX自2012年開始運行,尚未發現任何暗物質顆粒。雖然這似乎是令人沮喪的,但它已經有助於對暗物質粒子的互動強度有上限,因此排除了許多可能的解釋,縮小了候選暗物理論的數量。

沒有積極的結果,美國和英國的科學家現在正在建造一個10噸的檢測器,這將增加靈敏度再三十倍。名為LUX-Zeplin的下一代探測器預計在2020年左右完成。

科迪勒拉德洛斯安第斯山脈

為何這個「望遠鏡」要放到地下,而且越深越好?

也許靈感來自於地下這座義大利核物理研究院的Gran Sasso國家實驗室,南美科學家正試圖在安第斯山脈下建一個地下實驗室。2015年,阿根廷政府批准了阿瓜內格拉隧道的建設。它將通過阿根廷和智利阿瓜內格拉通道的安第斯山脈,旨在促進兩國的貿易關係,並提供從阿根廷到太平洋的另類旅行路線。在這條隧道中的擬議實驗室將被命名為阿瓜內格拉深度實驗場,並安裝了ANDES,現在正在進行初始設計階段。如果建成,它將是南美洲第一個同類的地下實驗室。

安德烈斯將尋找暗物質,也將作為南半球極少數的中微子觀測台之一。科學家可以利用這些資訊來了解地球的內部空間,以及中微子與地球相互作用的方式。ANDES的位置也將為科學家提供一個獨特的機會,隨著中微子通過地球的核心,研究粒子加速器產生的人造中微子。

在南半球還有另一個目前運行的中微子天文台,它比那些位於世界其他地方的實驗室更容易獲得,那是因為它被埋在南極的冰川里。

為何這個「望遠鏡」要放到地下,而且越深越好?

各國科學家們,利用各種先進儀器,在地下深處或是太空中夜以繼日地追尋著這些暗物質的蹤跡。相信在未來,有著更為先進的探測儀器,科學家們一定會給大家一個驚喜。(科技新發現 康斯坦丁/文)

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