当提到“暗物质”的时候，你首先想到的是什么？神秘，无形或无限？跟随墨大物理学院教授Elisabetta Barberio探索澳大利亚地下1000米的暗物质实验室。
什么是暗物质？
暗物质是组成宇宙的一种神秘物质，没有人看到，听到，闻到，品尝或触摸过它。
但这一现状可能很快就会改变。位于墨尔本和阿德莱德之间的Stawell金矿地下1000米的实验室很可能会是这一改变的关键。
如果一切都按计划进行，在接下来的几年里，暗物质将从假设领域转移到可观察的领域，开启实验物理学的新时代，也是迈向自然基本理论的重要一步。
墨尔本大学教授Elisabetta Barberio教授同时也是暗物质粒子物理中心的主任，她领导着澳大利亚探测暗物质的工作。教授表示，澳大利亚在确认暗物质存在方面具有独特的优势。
如何寻找暗物质？
根据牛顿重力法的计算表明，银河系中的物质比我们实际看到的要多得多。那些看不到的就是暗物质。
“在银河系中，有70％到80％的物质都是暗物质，”Barberio教授说，“因此每秒钟我们的身体被数十亿的暗物质粒子穿过，但对我们没有任何影响。而我们对这些暗物质粒子来说，也是透明的。”
“然而，非常罕见的是，暗物质粒子会与常规物质的原子核发生微小的相互作用。”
依据这一原理，如果暗物质粒子撞击到了探测器中的原子核，那么探测器就能检测出。
问题是，其他事物也会与原子核相互作用，特别是宇宙射线和常规物质的残余辐射。所以，为了减少这些干扰，第一步是进入地下。在地下，宇宙射线会被岩石吸收，如果进入到足够深的地下，它们就可以被减少到几乎为零。
南半球第一个暗物质探测器
在其他国家，也有暗物质实验室在进行探索，那么， 为什么澳大利亚的实验室如此重要呢？
例如，Gran Sasso实验室建在意大利的一座山里。他们的暗物质探测器和数据表明：“6月，地球以每秒约260公里的速度在银河系中行进，而在12月，则是每秒200公里。因此，我们预计地球会在六月被更多暗物质击中。”
但是，由夏季到冬季的季节性变化有可能导致暗物质探测器出现错误，科学家需要在南半球重复实验，因为南北半球的季节是颠倒的。这也是澳大利亚实验室不可或缺的原因。
如果在澳大利亚的实验室，依然是夏季达到高峰，冬季最低，那么来自意大利的数据就需要重新评估。但是如果澳大利亚在6月冬季达到高峰，12月最低，这可能就是最终证实暗物质存在的证据。
维州西部的Stawell是澳大利亚为数不多的可容纳暗物质探测器的地方。Stawell地下物理实验室今年开始运营，南半球将拥有第一个暗物质探测器。当它与世界各地其他探测器的数据结合时，最终便有可能确认暗物质的存在。
来源： 墨尔本大学
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