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帝國(guó)理工：將牽頭設(shè)計(jì)捕捉暗物質(zhì)的設(shè)備

指南者留學(xué) 2024-09-20 14:38:01 閱讀量：1031

<img src="https://info.compassedu.hk/sucai/content/1728282709191/1728282709191.jpg" width="700" height="483" /> <p class="abstract" style="margin: -0.5em 0px 1.5em; padding: 0px; font-size: 16px; line-height: 1.5em; font-weight: bold; color: #000000; font-family: Helvetica, Arial, sans-serif; white-space: normal; background-color: #ffffff;">  <p class="abstract" style="margin: -0.5em 0px 1.5em; padding: 0px; font-size: 16px; line-height: 1.5em; font-weight: bold; color: #000000; font-family: Helvetica, Arial, sans-serif; white-space: normal; background-color: #ffffff;">英國(guó)研究人員已經(jīng)開(kāi)始設(shè)計(jì)一種新設(shè)備來(lái)探測(cè)被認(rèn)為占宇宙質(zhì)量 85% 的難以捉摸的暗物質(zhì)粒子。 <p class="abstract" style="margin: -0.5em 0px 1.5em; padding: 0px; font-size: 16px; line-height: 1.5em; font-weight: bold; color: #000000; font-family: Helvetica, Arial, sans-serif; white-space: normal; background-color: #ffffff;">  UKRI 基礎(chǔ)設(shè)施基金提供的 800 萬(wàn)英鎊初步撥款將支持由倫敦帝國(guó)理工學(xué)院牽頭的英國(guó)大學(xué)聯(lián)盟在未來(lái)三年半內(nèi)與科學(xué)技術(shù)設(shè)施委員會(huì) （STFC） <a style="text-decoration-line: none; color: #0f8291; line-height: 1.5em;" href="https://www.boulby.stfc.ac.uk/Pages/dark-matter-day.aspx">博爾比地下實(shí)驗(yàn)室</a>合作。   作為世界領(lǐng)先的暗物質(zhì)研究 <a style="text-decoration-line: none; color: #0f8291; line-height: 1.5em; opacity: 1; transition-property: none;" href="https://xlzd.org/">Xenon Lux-Zeplin Darwin （XLZD）聯(lián)盟</a>的一部分，該團(tuán)隊(duì)將為世界上最大、最先進(jìn)的稀有粒子探測(cè)器制定初步計(jì)劃和設(shè)計(jì)組件，旨在尋找暗物質(zhì)候選者和其他新物理學(xué)。   一旦完成，這項(xiàng)國(guó)際實(shí)驗(yàn)就可以在英格蘭東北部 Boulby 礦的一個(gè)新的深層地下科學(xué)設(shè)施中進(jìn)行。   <h2 style="margin: 1.2em 0px 0.5em; padding: 0px 0px 0.3em; font-size: 1.25em; font-family: FiraSans, Helvetica, Arial, sans-serif; color: #000000; clear: both; background-image: url('../img/dotted_line_bg.gif'); background-position: 0px 100%; background-repeat: repeat-x; background-color: #ffffff; white-space: normal;">新領(lǐng)域</h2>   XLZD 聯(lián)盟是領(lǐng)先的暗物質(zhì)合作的合并：在意大利 Laboratori Nazionali del Gran Sasso 實(shí)施的 <a style="text-decoration-line: none; color: #0f8291; line-height: 1.5em; opacity: 1; transition-property: none;" href="https://xenonexperiment.org/" target="_blank" rel="noopener">XENON 計(jì)劃</a>、美國(guó)桑福德地下研究設(shè)施的 <a style="text-decoration-line: none; color: #0f8291; line-height: 1.5em;" href="https://lz.lbl.gov/" target="_blank" rel="noopener">LZ 實(shí)驗(yàn)</a>和歐洲 <a style="text-decoration-line: none; color: #0f8291; line-height: 1.5em; opacity: 1; transition-property: none;" href="https://darwin.physik.uzh.ch/" target="_blank" rel="noopener">DARWIN 設(shè)計(jì)研究</a>。   Imperial 領(lǐng)導(dǎo)的團(tuán)隊(duì)提出了在英國(guó) Boulby 礦正在開(kāi)發(fā)的主要新地下實(shí)驗(yàn)室舉辦新實(shí)驗(yàn)的理由。   STFC 的一個(gè)團(tuán)隊(duì)一直在與 XLZD 科學(xué)家和工程師合作設(shè)計(jì)新設(shè)施，該設(shè)施將分兩個(gè)階段交付：第一個(gè)階段位于 1,100 米深處，將包含一個(gè)清潔制造設(shè)施，XLZD 將于 2028 年開(kāi)始建設(shè)，隨后于 2030 年在 1,300 米深的非常大的新實(shí)驗(yàn)室大廳安裝實(shí)驗(yàn)。   該探測(cè)器將由一個(gè)大型地下“保溫瓶”組成，其中裝有多達(dá) 100 噸的液態(tài)氙，科學(xué)家們認(rèn)為，當(dāng)暗物質(zhì)穿過(guò)地球時(shí)，這些液態(tài)氙會(huì)與暗物質(zhì)發(fā)生微妙的反應(yīng)。將產(chǎn)生微小但可探測(cè)的閃光，作為暗物質(zhì)粒子存在的證據(jù)，并記錄下來(lái)供科學(xué)家分析。     <img src="https://info.compassedu.hk/sucai/content/1728282776378/1728282776378.jpg" width="809" height="490" />   下一代實(shí)驗(yàn)比<a style="text-decoration-line: none; color: #0f8291; line-height: 1.5em;" href="https://www.imperial.ac.uk/news/255613/new-record-ongoing-search-dark-matter/" target="_blank" rel="noopener">目前世界領(lǐng)先的</a> LZ 實(shí)驗(yàn)大 10 倍。這將允許明確搜索暗物質(zhì)粒子與幾個(gè)質(zhì)子以上的質(zhì)量的相互作用，以及粒子衰變的證據(jù)，這可能有助于解釋為什么宇宙似乎包含普通物質(zhì)而很少反物質(zhì)，以及其他可能帶來(lái)新物理學(xué)證據(jù)的罕見(jiàn)現(xiàn)象。   來(lái)自倫敦帝國(guó)理工學(xué)院的英國(guó)項(xiàng)目負(fù)責(zé)人 <a style="text-decoration-line: none; color: #0f8291; line-height: 1.5em;" href="https://profiles.imperial.ac.uk/h.araujo" target="_blank" rel="noopener">Henrique Araújo 教授</a>對(duì)這一消息表示歡迎，他說(shuō)：“世界各地的幾個(gè)地下實(shí)驗(yàn)室都在競(jìng)標(biāo)舉辦我們的實(shí)驗(yàn);這是一次了不起的“發(fā)現(xiàn)科學(xué)”，使用了我們幫助在英國(guó)開(kāi)創(chuàng)的領(lǐng)先技術(shù)，這個(gè)開(kāi)發(fā)項(xiàng)目對(duì)于英國(guó)的主辦地位至關(guān)重要。我們現(xiàn)在必須證明這是可行的！   <h2 style="margin: 1.2em 0px 0.5em; padding: 0px 0px 0.3em; font-size: 1.25em; font-family: FiraSans, Helvetica, Arial, sans-serif; color: #000000; clear: both; background-image: url('../img/dotted_line_bg.gif'); background-position: 0px 100%; background-repeat: repeat-x; background-color: #ffffff; white-space: normal;">奠定基礎(chǔ)</h2>   STFC 博爾比地下實(shí)驗(yàn)室主任兼高級(jí)科學(xué)家 Sean Paling 教授說(shuō)：“發(fā)現(xiàn)甚至能夠排除暗物質(zhì)的存在，將是科學(xué)的巨大飛躍，并改變我們對(duì)宇宙的理解。   “我們現(xiàn)在比以往任何時(shí)候都更接近實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)，只要我們能夠作為一個(gè)國(guó)際社區(qū)團(tuán)結(jié)起來(lái)，投資于正確的工具，并繼續(xù)專(zhuān)注于我們的搜索，潛在的重大突破就在眼前。”   “XLZD 實(shí)驗(yàn)顯然是暗物質(zhì)研究的下一步，也將成為理解有關(guān)我們宇宙內(nèi)容的更廣泛基本問(wèn)題的重要工具。我很高興 Boulby、Imperial 和所有做出貢獻(xiàn)的英國(guó)機(jī)構(gòu)都在實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)的過(guò)程中發(fā)揮了關(guān)鍵作用。   <h2 style="margin: 1.2em 0px 0.5em; padding: 0px 0px 0.3em; font-size: 1.25em; font-family: FiraSans, Helvetica, Arial, sans-serif; color: #000000; clear: both; background-image: url('../img/dotted_line_bg.gif'); background-position: 0px 100%; background-repeat: repeat-x; background-color: #ffffff; white-space: normal;">基礎(chǔ)計(jì)劃</h2>   UKRI 基礎(chǔ)設(shè)施基金的初步資金將有助于制定初步計(jì)劃，以便在不久的將來(lái)最好地舉辦和運(yùn)行實(shí)驗(yàn)，并開(kāi)發(fā)構(gòu)建探測(cè)器所需的基本組件。   雖然實(shí)驗(yàn)的確切位置仍有待確定，但英國(guó)大學(xué)和 Boulby 地下實(shí)驗(yàn)室的這項(xiàng)基礎(chǔ)工作對(duì)于決定如何最好地構(gòu)建實(shí)驗(yàn)以取得成功至關(guān)重要。如果該項(xiàng)目在 Boulby 舉辦，這將是 50 多年來(lái)英國(guó)最大、最重要的科學(xué)項(xiàng)目之一，吸引國(guó)際科學(xué)家來(lái)到東北地區(qū)。   項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)由來(lái)自伯明翰大學(xué)、布里斯托大學(xué)、愛(ài)丁堡大學(xué)、倫敦帝國(guó)理工學(xué)院、倫敦國(guó)王學(xué)院、利物浦大學(xué)、牛津大學(xué)、倫敦瑪麗皇后大學(xué)、倫敦皇家霍洛威大學(xué)、謝菲爾德大學(xué)、蘇塞克斯大學(xué)、倫敦大學(xué)學(xué)院的同事，以及來(lái)自 STFC 盧瑟福阿普爾頓實(shí)驗(yàn)室和達(dá)斯伯里實(shí)驗(yàn)室的團(tuán)隊(duì)組成。   這項(xiàng)國(guó)際合作努力凸顯了英國(guó)對(duì)推進(jìn)科學(xué)研究的堅(jiān)定承諾及其為全球共同科學(xué)事業(yè)做出重大貢獻(xiàn)的能力。

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