探測地球暗物質的方法

暗物質是一種不發光也不反光的完全透明物質，暗物質在宇宙中的密度也十分小，所以只能使用暗物質引力對空間的扭曲作用來發現它，從科學家目前的觀測結果來看，暗物質的質量大約佔宇宙總質量的96%，但是我們至今沒有在地球上發現暗物質，考慮到宇宙的體積非常大，這個結果也是可以接受的，那麼我們用什麼方法才能觀測到地球上的暗物質呢？

有的科學家認為我們可以在大型粒子對撞機中製造出暗物質，例如使用歐洲的「大型強子對撞機」（簡稱LHC）。

LHC是現在世界上最大、能量最高的粒子加速器，坐落於日內瓦附近瑞士和法國的交界侏羅山地下100米深·總長17英里的隧道內。LHC包含了一個圓周為27公里的圓形加速器通道，加速器通道中，主要是放置兩個質子束管。加速管由超導磁鐵所包覆，以液態氦來冷卻。管中的質子是以相反的方向，環繞著整個環型加速器運行，LHC加速環設置有四個碰撞點，高速粒子在碰撞點碰撞後即可使用感測器進行觀測。

在大約一百萬次碰撞中，兩顆質子中的基本粒子會發生一次劇烈的碰撞，並生成數以千計的新粒子，通過這種碰撞有可能產生質量較大的粒子，這其中就可能包含科學家猜想的暗物質。撞擊點附近的感測器可以收集碰撞產生的新粒子信息，包括粒子的運動軌跡，所帶電荷量和粒子能量。

但是這種碰撞出的粒子十分不穩定，可能還沒有來得及沒觀測到就以及分解為常見的粒子了。所以探測器的靈敏度非常高，一秒鐘上億次探測，在配合大量的數據和概率統計學規律之後，就可以一窺新物質了。

世界最深實驗室——錦屏地下實驗室

科學家還有另一種探測暗物質的方法，那就是假設暗物質就在我們周圍，並且會不斷地穿過普通物質，這時暗物質就極有可能和普通物質的原子核發生碰撞。通過碰撞後產生的電信號，並且加以分析就可以探測暗物質。但是這個方法不能在地面進行，因為地面上有很多宇宙射線的干擾。所以這類實驗室都深藏於地下，從而阻擋減少了大多數宇宙射線的干擾。我國的錦屏地下實驗室就屬於這類實驗室。

錦屏地下實驗室實驗設備

人類智慧的發展激發了對未知領域的探索，暗物質的神秘面紗也終將被揭開，或許真相是根本沒有暗物質，而是另一種情況，不管怎樣，只要擁有不斷探索的精神，那就夠了。

十分感謝大家的閱讀，如果感興趣的話，可以順帶關注一下公眾號「天文知識」，我們明天見。

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