資料圖

(資料圖)

解開這個(gè)巨大謎團(tuán)的競(jìng)賽已經(jīng)把一個(gè)團(tuán)隊(duì)帶到了南達(dá)科他州的Lead地下深處。

勞倫斯伯克利國(guó)家實(shí)驗(yàn)室的物理學(xué)家Kevin Lesko表示，科學(xué)家們的問題是基本的，“我居住的這個(gè)好地方是什么？現(xiàn)在，它的95%都是一個(gè)謎。”

這個(gè)想法是，一英里的泥土和巖石、一個(gè)巨大的水箱、第二個(gè)水箱及世界上最純凈的鈦，它們將阻擋幾乎所有的宇宙射線和粒子，這些射線和粒子每天都在我們所有人身邊飛馳。但科學(xué)家認(rèn)為，暗物質(zhì)粒子可以避開所有這些障礙。他們希望有一個(gè)粒子能飛入內(nèi)槽的液態(tài)氙桶中，然后在一個(gè)被稱為“時(shí)間投影室”的裝置看到的閃光中顯示出它的存在。

科學(xué)家們周四宣布，在大流行病造成的延遲之后，為期五年、耗資6000萬美元的搜索工作終于在兩個(gè)月前開始了。到目前為止，該設(shè)備還什么發(fā)現(xiàn)沒有--至少?zèng)]有發(fā)現(xiàn)暗物質(zhì)。

該設(shè)備似乎正在努力過濾掉他們希望阻止的大部分背景輻射。馬里蘭大學(xué)物理學(xué)家Carter Hall指出：“為了尋找這種非常罕見的相互作用類型，第一項(xiàng)工作是首先擺脫所有普通的輻射源，這將使實(shí)驗(yàn)不堪重負(fù)。”

如果他們所有的計(jì)算和理論都是正確的，他們認(rèn)為他們每年只能看到幾個(gè)轉(zhuǎn)瞬即逝的暗物質(zhì)的跡象。這個(gè)由250名科學(xué)家組成的團(tuán)隊(duì)估計(jì)，他們將在未來幾年內(nèi)獲得20倍的數(shù)據(jù)。

物理學(xué)家兼實(shí)驗(yàn)發(fā)言人Hugh Lippincott在周四的新聞發(fā)布會(huì)上指出，等到實(shí)驗(yàn)結(jié)束時(shí)，用這個(gè)設(shè)備找到暗物質(zhì)的機(jī)會(huì)可能不到50%，但超過10%。

Kesko指出，雖然這遠(yuǎn)不是一件肯定的事，但需要一點(diǎn)熱情，“如果沒有找到一些東西的希望，你就不會(huì)去做罕見的搜索物理學(xué)”。

兩臺(tái)巨大的大蕭條時(shí)期的升降機(jī)運(yùn)行著一部電梯，其將科學(xué)家?guī)У缴８５碌叵卵芯吭O(shè)施中的Lux-Zeplin實(shí)驗(yàn)。經(jīng)過10分鐘的下行，在一條隧道中結(jié)束，隧道內(nèi)的墻壁觸感冰涼并有網(wǎng)狀物。但這個(gè)陳舊、發(fā)霉的礦井很快就通向一個(gè)高科技的實(shí)驗(yàn)室，在這里，污垢和污染是敵人。頭盔被換成了新的更干凈的頭盔，另外在鋼趾安全靴上套上了雙層?jì)雰核{(lán)的靴子。

該研究的首席工程師Jeff Cherwinka在2019年12月設(shè)備關(guān)閉和填充前的參觀中指出，實(shí)驗(yàn)的核心是被稱為低溫箱的巨大水箱。他將其描述為“像一個(gè)保溫瓶”，由也許是世界上最純凈的鈦制成，以此保持液態(tài)氙的低溫并將背景輻射保持在最低水平。

實(shí)驗(yàn)物理學(xué)協(xié)調(diào)員Aaron Manalaysay稱，氙是特殊的，因?yàn)樗试S研究人員看到碰撞是跟它的一個(gè)電子還是與它的原子核。他表示，如果有東西撞上了原子核那么它更有可能是大家正在尋找的暗物質(zhì)。

這些科學(xué)家?guī)啄昵霸谶@里嘗試了一個(gè)類似的、較小的實(shí)驗(yàn)。在一無所獲之后，他們認(rèn)為他們必須要做得更大。另一個(gè)大規(guī)模的實(shí)驗(yàn)則正在意大利進(jìn)行，其由一個(gè)競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手的團(tuán)隊(duì)負(fù)責(zé)，但到目前為止還沒有宣布結(jié)果。

科學(xué)家們正在試圖了解為什么宇宙不是它看起來的那樣。

謎團(tuán)的一部分是暗物質(zhì)，它擁有迄今為止宇宙中的大部分質(zhì)量。天文學(xué)家知道它的存在，因?yàn)楫?dāng)他們測(cè)量星系中的恒星和其他常規(guī)物質(zhì)時(shí)他們發(fā)現(xiàn)幾乎沒有足夠的引力將這些星系團(tuán)聚在一起。Manalaysay指出，如果沒有其他東西存在，星系將迅速飛散。“如果沒有暗物質(zhì)，基本上不可能理解我們對(duì)歷史和對(duì)進(jìn)化中的宇宙的觀察。”

加州大學(xué)圣巴巴拉分校的物理學(xué)家Lippincott表示：“如果沒有暗物質(zhì)，我們就不會(huì)在這里。”

因此，盡管對(duì)暗物質(zhì)的存在沒有什么疑問，但對(duì)它是什么卻有很多疑問。最主要的理論是，它涉及被稱為Wimps的東西--弱相互作用的大質(zhì)量粒子。

如果是這樣的話，Lux-Zeplin就能探測(cè)到它們。“我們想找到Wimps可能藏身的地方，”Lippincott說道。