科学家在一个古老金矿中开始寻找看不见的东西：暗物质

导读：在地下一英里处的一个前金矿中，在一个充满稀有液化气体的钛罐内，科学家们已经开始寻找迄今为止一直无法找到的东西：暗物质。

在地下一英里处的一个前金矿中，在一个充满稀有液化气体的钛罐内，科学家们已经开始寻找迄今为止一直无法找到的东西：暗物质。科学家们非常确定这种看不见的东西构成了宇宙的大部分质量，另外还称如果没有它我们就不会在这里--但他们不知道它是什么。

 

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解开这个巨大谜团的竞赛已经把一个团队带到了南达科他州的Lead地下深处。

劳伦斯伯克利国家实验室的物理学家Kevin Lesko表示，科学家们的问题是基本的，“我居住的这个好地方是什么？现在，它的95%都是一个谜。”

这个想法是，一英里的泥土和岩石、一个巨大的水箱、第二个水箱及世界上最纯净的钛，它们将阻挡几乎所有的宇宙射线和粒子，这些射线和粒子每天都在我们所有人身边飞驰。但科学家认为，暗物质粒子可以避开所有这些障碍。他们希望有一个粒子能飞入内槽的液态氙桶中，然后在一个被称为“时间投影室”的装置看到的闪光中显示出它的存在。

科学家们周四宣布，在大流行病造成的延迟之后，为期五年、耗资6000万美元的搜索工作终于在两个月前开始了。到目前为止，该设备还什么发现没有--至少没有发现暗物质。

该设备似乎正在努力过滤掉他们希望阻止的大部分背景辐射。马里兰大学物理学家Carter Hall指出：“为了寻找这种非常罕见的相互作用类型，第一项工作是首先摆脱所有普通的辐射源，这将使实验不堪重负。”

如果他们所有的计算和理论都是正确的，他们认为他们每年只能看到几个转瞬即逝的暗物质的迹象。这个由250名科学家组成的团队估计，他们将在未来几年内获得20倍的数据。

物理学家兼实验发言人Hugh Lippincott在周四的新闻发布会上指出，等到实验结束时，用这个设备找到暗物质的机会可能不到50%，但超过10%。

Kesko指出，虽然这远不是一件肯定的事，但需要一点热情，“如果没有找到一些东西的希望，你就不会去做罕见的搜索物理学”。

两台巨大的大萧条时期的升降机运行着一部电梯，其将科学家带到桑福德地下研究设施中的Lux-Zeplin实验。经过10分钟的下行，在一条隧道中结束，隧道内的墙壁触感冰凉并有网状物。但这个陈旧、发霉的矿井很快就通向一个高科技的实验室，在这里，污垢和污染是敌人。头盔被换成了新的更干净的头盔，另外在钢趾安全靴上套上了双层婴儿蓝的靴子。

该研究的首席工程师Jeff Cherwinka在2019年12月设备关闭和填充前的参观中指出，实验的核心是被称为低温箱的巨大水箱。他将其描述为“像一个保温瓶”，由也许是世界上最纯净的钛制成，以此保持液态氙的低温并将背景辐射保持在最低水平。

实验物理学协调员Aaron Manalaysay称，氙是特殊的，因为它允许研究人员看到碰撞是跟它的一个电子还是与它的原子核。他表示，如果有东西撞上了原子核那么它更有可能是大家正在寻找的暗物质。

这些科学家几年前在这里尝试了一个类似的、较小的实验。在一无所获之后，他们认为他们必须要做得更大。另一个大规模的实验则正在意大利进行，其由一个竞争对手的团队负责，但到目前为止还没有宣布结果。

科学家们正在试图了解为什么宇宙不是它看起来的那样。

谜团的一部分是暗物质，它拥有迄今为止宇宙中的大部分质量。天文学家知道它的存在，因为当他们测量星系中的恒星和其他常规物质时他们发现几乎没有足够的引力将这些星系团聚在一起。Manalaysay指出，如果没有其他东西存在，星系将迅速飞散。“如果没有暗物质，基本上不可能理解我们对历史和对进化中的宇宙的观察。”

加州大学圣巴巴拉分校的物理学家Lippincott表示：“如果没有暗物质，我们就不会在这里。”

因此，尽管对暗物质的存在没有什么疑问，但对它是什么却有很多疑问。最主要的理论是，它涉及被称为Wimps的东西--弱相互作用的大质量粒子。

如果是这样的话，Lux-Zeplin就能探测到它们。“我们想找到Wimps可能藏身的地方，”Lippincott说道。