宇宙的幽灵:探索暗物质的前世今生(9)
2023-05-01 来源:飞速影视
我们来讲一下熊猫暗物质实验,这个实验最近十年才发展起来,这个实验由上海交大的季向东教授和刘江来教授领导。左下角是实验的示意图,一个暗物质粒子,就是一个弱相互作用粒子跑来,跟原子核发生碰撞的时候,它会产生两个信号,它会产生光信号,也会产生电子的信号,如果把这两个信号记录下来,表明有暗物质探测到了。右边这个图,探测器的样子用的是氙气,就是惰性气体,把液化的气体放在探测器里面。
熊猫实验在短短的几年内,就成为世界上最灵敏的探测器之一,在几次领先世界,在暗物质探测方面,这是非常动人的故事。组里有一个学生叫谈安迪,他毕业的时候写了一篇文章叫“五年青春成为一名山底洞人”,他就记录了五年工作的情况,极其辛苦。他在那里讲一句话就是“不曾哭过长夜的人,不足以语人生”。所以我建议同学可以去网上找一下他的这篇文章,我看了也很感动。
为什么这么困难,因为你要做世界上最好的实验,最好的结果,建世界上最灵敏的探测器,要达到这样的目标是极其困难的,比如说气体你要进行提纯,这个纯度要很高很高,我把这个数字列在上面,百分比的小数点后面还有8个0,要达到这样的条件是极其困难的。
讲完了直接探测,我们再来讲一下对撞机的实验,世界上最大的基本粒子对撞机是在瑞士和法国的边界,在日内瓦的郊区,叫大型强子对撞机。在这个图里画的圈就是对撞机的轨道,对撞机会把自己对撞到接近于光速的程度。根据爱因斯坦的狭义相对论我们知道,如果有质量,粒子有质量,是不可能真正达到光速的,但可以非常非常接近于光速。
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