第303章 好消息-《妖孽学霸》
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华国计划修建的锦屏地下实验室利用2400米厚的高纯度岩石来隔绝大多数宇宙射线,然后用1米厚的聚乙烯材料大门来阻拦和吸引中子,20厘米厚的铅层,用于屏蔽外部的伽马射线;20厘米厚的含硼聚乙烯,用于吸收剩余的中子;10厘米厚的高纯无氧铜,用于阻挡铅材料及外部其他材料中的伽马射线,这些屏蔽设备几乎屏蔽掉了能够想到的一切辐射源。在实验室最核心的位置,用低温液氮包裹着直接探测暗物质的1公斤高纯度锗实验探测器,暗物质与锗晶体碰撞会产生热,他们就是利用这一原理来探测暗物质。
华国除了锦屏地下实验室之外,同样也有暗物质卫星的发射计划,据说这颗卫星奖杯命名为悟空,似乎是想用神话传说中齐天大圣的火眼金睛来搜索暗物质;这名字倒是不错,等将来要发射探测暗能量的卫星了可以接着用悟能来命名!悟能悟能,可不就是领悟暗能量的意思么?嗯,照这种命名方式锦屏地下实验室可以命名为五行山么!管你是什么样的暗物质粒子,到了五行山全都跑不了!
而这次华国科学院的研究人员采用的是高空气球探测的方式,米国南极长周期气球项目先进薄电离量能器(简称atic)所使用的高空探测气球充满气体有一个足球场那么大,可以吊得起两吨重的探测器,同时由于南极地区有独特的“旋风”,气球升到离地40公里时不会被吹很远,可以就地回收再利用,所以这里就成了高空气球探测的重要选择区域。
atic本来的主要科学目标是观测高能宇宙线,电子和伽玛射线不在其列。1998年,华国科研人员与atic接触,提出用atic的设备观测高能电子和伽玛射线。经过多次沟通,华国科研人员的建议被atic接受。
哎,这就是己方没有条件的悲剧啊!他那边要去南极求atic,自己要在cern排队等候lhc的试验时间,想想即将要开工的cepc,再往后的华国高能物理学家的日子可要比自己现在舒服多了;归根结底还是钱的问题,国家有钱了,才能建造一些大型的基础科技设施,没钱就只能去世界各地求别人了!近期华国也有建造自己的高空气球探测器的计划,说不定下一次发现就会诞生于华国自己的设备当中了。
紫金山天文台空间天文试验室一直工作在国际前沿,对于暗物质的探索也有着自己的方法,在达成合作协议后他们探测器运送到cern接受检测,检测结果表示他们的探测方法确实可行。
这也是埃文斯博士会提前拿到文章的原因,他和紫金山空间天文实验室之前早就打过交道;检测完毕后他们利用atic进行了三次观测,并在观测的过程中对观测器进行了改进,能量分辨提高了2倍,本底降低了5倍。
这三次观测两次获得了成功,一次因为气球的原因失败了!在这两次成功的观测中他们收集了大量的有效数据,通过对这些数据的分析,他们发现电子能谱在3000-8000tev能量区间,与理论结果比较有一个很强的“超”,分析表明该“超”可能是暗物质粒子湮灭的产物,观测结果与暗物质理论预言的kaluza-klein粒子模型(粒子质量6200tev)吻合得很好。
“瑞典斯德哥尔摩大学的暗物质专家拉尔斯-伯格斯特龙教授也看过这篇文章,他认为atic的观测数据与欧洲帕梅拉暗物质探测器所收集到的数据十分吻合!一方面atic测量了电子和正电子流量总和,另一方面测量了更高能量范围的上升,并看到了流量下降,所以从atic测量结果看,目前的探测结果更像暗物质粒子湮灭。”说着埃文斯博士的声音亢奋起来,“这是人类是人类第一次发现暗物质粒子湮灭的证据,对于暗物质研究具有极大的促进作用!”
“这对我来说既是个好消息又是个坏消息!”吕丘建看完文章后笑着回应,“好消息是暗物质存在的证据又多了一份!坏消息是这次发现的暗物质粒子存在的能量范围太高了,完全超出了lhc的设计区间!对于我的试验计划似乎并没有直接的促进作用!”
lhc的能量级别只有14tev,被砍掉的米国ssc只有40tev,即将开启的华国cepc项目也只有50-70tev,想要达到这次观测数据中的能量级别完全不可能;那么自己要怎么利用这个消息呢?(未完待续。)
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