暗物质从科学家梦境中一路走来，它最早是科学猜想。同其他前沿理论一样，它的创建极其重要，而日后的验证也更加不容小觑。链科技小编今天关注中国的暗物质研究。近日，中国暗物质实验（CDEX）合作组发布消息，该合作组利用一种国际首创的高纯锗探测系统，在一定范围内将暗物质直接探测灵敏度提高到目前国际最高水平。研究成果于北京时间13日在线发表在国际顶级期刊《物理评论快报》上。
暗物质研究是当之无愧的最前沿科学，也是尖端位置的基础研究。基础研究是高投入低产出的事业，无法用经济效益衡量，基本都“烧钱”，但它对于人类科技而言不可或缺。CDEX合作组实验负责人、清华大学工程物理系教授岳骞介绍，当前暗物质探测方法大体分为“上天”“入地”和“人造暗物质”三种。CDEX合作组在中国锦屏地下实验室开展的暗物质直接探测研究属于“入地”，可以减少宇宙线的干扰。据介绍，该合作组利用国际上第一个液氮直接浸泡制冷的真空封装点电极高纯锗探测器，在4—5GeV范围内自旋无关暗物质直接探测灵敏度提高到8×10-42cm2，达到目前国际最高水平。
宇宙虽大，但留给人类的检测信号却很吝啬，只有高度灵敏的仪器才能捕捉到转瞬即逝、若有若无的蛛丝马迹，高性能仪器也因此成为人类观测暗物质的必备工具。据介绍，当弥散在整个空间的暗物质粒子偶尔与锗原子发生碰撞后，会导致锗核发生反冲并通过电离过程在探测器内沉积能量。合作组进行的点电极高纯锗探测器实验，就是通过研究反冲核的反冲能量、事例率及其变化等参数来研究暗物质粒子的质量、与靶核的相互作用截面、暗物质分布等性质。2016年进行了第二阶段的CDEX-10实验，采用10公斤量级的高纯锗阵列探测暗物质粒子。CDEX合作组目前取得的研究成果为未来更大规模实验提供了坚实基础。合作组正在准备CDEX-100实验，计划使用自主高纯锗探测技术在锦屏地下实验室建设和运行100公斤量级的探测器阵列系统，开展暗物质直接探测和无中微子双贝塔衰变的实验研究。
小编追踪一下暗物质理论的由来。1915年，爱因斯坦根据相对论得出推论：宇宙的形状取决于宇宙质量的多少。他认为:宇宙是有限封闭的。如果是这样，宇宙中物质的平均密度必须达到每立方厘米5×10的负30次方克。但是，迄今可观测到的宇宙的密度，却比这个值小100倍。也就是说，宇宙中的大多数物质“失踪”了，科学家将这种“失踪”的物质叫“暗物质”。从此也拉开了暗物质探测验证的序幕。
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