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帝國理工：將牽頭設計捕捉暗物質(zhì)的設備

指南者留學 2024-09-20 14:38:01 閱讀量：1023

<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;">英國研究人員已經(jīng)開始設計一種新設備來探測被認為占宇宙質(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 基礎設施基金提供的 800 萬英鎊初步撥款將支持由倫敦帝國理工學院牽頭的英國大學聯(lián)盟在未來三年半內(nèi)與科學技術設施委員會（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">博爾比地下實驗室</a>合作。   作為世界領先的暗物質(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，該團隊將為世界上最大、最先進的稀有粒子探測器制定初步計劃和設計組件，旨在尋找暗物質(zhì)候選者和其他新物理學。   一旦完成，這項國際實驗就可以在英格蘭東北部 Boulby 礦的一個新的深層地下科學設施中進行。   <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;">新領域</h2>   XLZD 聯(lián)盟是領先的暗物質(zhì)合作的合并：在意大利 Laboratori Nazionali del Gran Sasso 實施的 <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 計劃</a>、美國桑福德地下研究設施的 <a style="text-decoration-line: none; color: #0f8291; line-height: 1.5em;" href="https://lz.lbl.gov/" target="_blank" rel="noopener">LZ 實驗</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 設計研究</a>。   Imperial 領導的團隊提出了在英國 Boulby 礦正在開發(fā)的主要新地下實驗室舉辦新實驗的理由。   STFC 的一個團隊一直在與 XLZD 科學家和工程師合作設計新設施，該設施將分兩個階段交付：第一個階段位于 1,100 米深處，將包含一個清潔制造設施，XLZD 將于 2028 年開始建設，隨后于 2030 年在 1,300 米深的非常大的新實驗室大廳安裝實驗。   該探測器將由一個大型地下“保溫瓶”組成，其中裝有多達 100 噸的液態(tài)氙，科學家們認為，當暗物質(zhì)穿過地球時，這些液態(tài)氙會與暗物質(zhì)發(fā)生微妙的反應。將產(chǎn)生微小但可探測的閃光，作為暗物質(zhì)粒子存在的證據(jù)，并記錄下來供科學家分析。     <img src="https://info.compassedu.hk/sucai/content/1728282776378/1728282776378.jpg" width="809" height="490" />   下一代實驗比<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">目前世界領先的</a> LZ 實驗大 10 倍。這將允許明確搜索暗物質(zhì)粒子與幾個質(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)，以及其他可能帶來新物理學證據(jù)的罕見現(xiàn)象。   來自倫敦帝國理工學院的英國項目負責人 <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>對這一消息表示歡迎，他說：“世界各地的幾個地下實驗室都在競標舉辦我們的實驗;這是一次了不起的“發(fā)現(xiàn)科學”，使用了我們幫助在英國開創(chuàng)的領先技術，這個開發(fā)項目對于英國的主辦地位至關重要。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</h2>   STFC 博爾比地下實驗室主任兼高級科學家 Sean Paling 教授說：“發(fā)現(xiàn)甚至能夠排除暗物質(zhì)的存在，將是科學的巨大飛躍，并改變我們對宇宙的理解。   “我們現(xiàn)在比以往任何時候都更接近實現(xiàn)這一目標，只要我們能夠作為一個國際社區(qū)團結(jié)起來，投資于正確的工具，并繼續(xù)專注于我們的搜索，潛在的重大突破就在眼前。”   “XLZD 實驗顯然是暗物質(zhì)研究的下一步，也將成為理解有關我們宇宙內(nèi)容的更廣泛基本問題的重要工具。我很高興 Boulby、Imperial 和所有做出貢獻的英國機構(gòu)都在實現(xiàn)這一目標的過程中發(fā)揮了關鍵作用。   <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;">基礎計劃</h2>   UKRI 基礎設施基金的初步資金將有助于制定初步計劃，以便在不久的將來最好地舉辦和運行實驗，并開發(fā)構(gòu)建探測器所需的基本組件。   雖然實驗的確切位置仍有待確定，但英國大學和 Boulby 地下實驗室的這項基礎工作對于決定如何最好地構(gòu)建實驗以取得成功至關重要。如果該項目在 Boulby 舉辦，這將是 50 多年來英國最大、最重要的科學項目之一，吸引國際科學家來到東北地區(qū)。   項目團隊由來自伯明翰大學、布里斯托大學、愛丁堡大學、倫敦帝國理工學院、倫敦國王學院、利物浦大學、牛津大學、倫敦瑪麗皇后大學、倫敦皇家霍洛威大學、謝菲爾德大學、蘇塞克斯大學、倫敦大學學院的同事，以及來自 STFC 盧瑟福阿普爾頓實驗室和達斯伯里實驗室的團隊組成。   這項國際合作努力凸顯了英國對推進科學研究的堅定承諾及其為全球共同科學事業(yè)做出重大貢獻的能力。

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