12 Cele mai profunde Complexele științifice din lume (13 poze)

Oamenii de știință din centrele subterane din intreaga lume si colegii lor de resurse mai aproape de suprafața pământului servi diferite detectoare cu un scop comun: de a găsi răspunsuri la întrebări cu privire la natura materiei și energiei. Să învățăm mai multe despre centrele care se află la o adâncime de mai mult de 1.000 de metri în subteran, care dezgroape secretele universului.

Suprafața Pământului continuu „toarnă“ fluxul de particule subatomice de energie. Interacțiunea rezultată a razelor cosmice în atmosfera superioară, se creează o ploaie invizibil fundal zgomotos radiații, eclipsand noi particule sau forțe care căutate de oamenii de știință. Poate rezolva această problemă prin mutarea experimentele sub umbrela cele mai bune din posesia noastră: scoarța terestră.

Deși complicate în ceea ce privește construcția și disponibilitate, facilități subterane - puncte ideale pentru a observa interacțiunea dintre particule. Rock peste cap pentru a proteja de cercetare de particule pisălog previne muonilor de interferență. În ultimele decenii, centre de cercetare de metrou aflate în experimentele sale cele mai ambițioase și complexe pentru a identifica particulele, contribuind la importante descoperiri fizice.

„La începutul anilor '60, cercetatorii de la centre de Kolar-Goldfields (India) și mina de aur în Rand Est (Africa de Sud) a dat seama că, dacă lăsați suficient de adânc în pământ, va fi capabil să monitorizeze perfect particule de mare energie în ciocnirile raze cosmice în atmosferă . Ambele grupuri au raportat prima observație a neutrini în atmosferă la diferite adâncimi ale underground „- spune Henry Soubel, unul dintre reprezentanții americani ai experimentului Super-Kamiokande în Observatorul Kamioka

Chiar și având în vedere faptul că centrul este complet ascuns în subteran, detectoare ultra-sensibile necesită adesea o protecție suplimentară din particule accidentale și o cantitate mică de radiații emise de roci și instrumente. Un exemplu - un mare experiment xenon subteran (Large Underground Xenon) Sanford Research Center (Sanford Underground Research Facility), care are drept scop - căutarea pentru particulele de materie întunecată „WIMP» (wimp) sau care interacționează slab particule masive.

Observatorul Kamioka. 1000 de metri sub pământ, fondat în 1983.

Centrul de Cercetare, cunoscut anterior ca „Underground Kamioka Observatorul“, situat în mina Mozumi, Prefectura Gifu, Japonia. minele sau fostele sunt ideale pentru centrele de cercetare subterane - un cost de utilizare eficientă a găuri gigant existente în rocă sau pământ, mai degrabă decât săpat altele noi.

Inițial observatorul studiat stabilitatea descompunerii spontane a protonilor prin Kamiokande experiment. Deoarece neutrini - un fundal semnificativ pentru a căuta descompunere de protoni, studiul neutrinilor a devenit, de asemenea, una dintre direcțiile principale ale observatorului.

Stoulskaya Physics Laboratory subteran (SUPL). 1000 de metri sub pământ, în construcție

SUPL este construit pe baza de mină existente de aur Stoulskogo în statul australian Victoria. Centrul va lucra în strânsă colaborare cu Laboratorul Național Gran Sasso din Italia, unde progrese majore au fost făcute în studiul materiei întunecate, prin capacitatea de a detecta WIMP. SUPL va verifica dacă valoarea de schimbare a materiei întunecate în anumite galaxii, în funcție de poziția Pământului.

Deoarece Australia este în emisfera sudică, anotimpurile și nu este același lucru ca și italian, experimentul sezonier asupra materiei întunecate va verifica, de asemenea, rezultatele italienilor pentru a identifica mai bine și bleg materie întunecată. SUPL a oferit două experimente: SABRE (iodura de sodiu cu stop activ raportul de fond) și derivei-CYGNUS (Identificarea direcționată traiectorii ale particulelor de recul - cosmologia și particula reculului nucleară).

În interiorul potasiu și sare în mina Bowlby, pe coasta de nord-est a Angliei, se află Laboratorul Bowlby. Acest centru de cercetare multi-disciplinare, situat adânc în subteran, este controlată de către Consiliul Britanic pentru mijloace științifice și tehnologice. Adâncimea și infrastructura face centrul este foarte convenabil pentru cercetare subteran tradițional scăzut de fond: cum ar fi căutarea materiei întunecate și experimente de raze cosmice. Oamenii de stiinta, in plus fata de fizica, a ocupat o gamă largă de alte discipline - cum ar fi geologia, geofizica, studierea mediului, climei, viața în medii extreme de pe Pământ și seturi de instrumente de dezvoltare, concepute pentru studiul vieții dincolo de Pământ.

În Bowlby este acum detector de materie întunecată DRIFT-II, el a regizat căutări de materie întunecată. In experimentele de laborator pe bază anterior ZEPLIN-II și III, precedat viitorul LUX-ZEPLIN în laborator Sanford. Bowlby este încă de lucru cu măsurile de detector activitatea LZ și de fond ultra-scăzută a materialului, ceea ce este important pentru toate studiile extrem de sensibile ale materiei întunecate și evenimente improbabile.

Observatorul Neutrino indian. 1200 de metri sub pământ, în planurile

INO, un proiect comun al unor 25 de institute și universități naționale, cu sediul în Institutul de Cercetare Tata fundamentale va fi în principal facilități subterane pentru în domeniul fizicii de înaltă energie, fără acceleratoare. Studiile Observatorul se va concentra în principal pe studiul miuonic atmosferice neutrino calorimetrului folosind o capacitate de fier de 50 kilotone pentru măsurarea anumitor proprietăți particule evaziv.

INO, de asemenea, se extind la obiectul științific al unui accent mai larg, astfel încât acesta va fi locul de desfășurare a studiilor geologice, biologice și hidrologice. permisiunea administrației publice locale de a construi un observator subteran în Pottiperam sat nu a primit încă în statul indian Tamil Nadu.

Laboratorul Național Gran Sasso. 1400 de metri sub pământ, fondat în 1987

Laboratorul Național Gran Sasso din Italia - cea mai mare din lume. Acest laborator de fizica mare de energie, care a efectuat experimente lungi în neutrino, materia întunecată și astrofizică.

De asemenea, Laboratorul Național Gran Sasso colaborează cu Laboratorul National Accelerator. Enrico Fermi în realizarea programului neutrini scurt. După recuperarea sa la experimentul CERN, ICARUS proiectat pentru Gran Sasso, va avea loc la Fermilab, împreună cu alte două. Aceste experimente vor avea ca scop găsirea presupusei patrulea tip de neutrino a - steril neutrini.

Universitatea Oulu conduce Centrul pentru Fizica Underground, situat în cea mai adâncă mină din Europa - Pyhäsalmi .tak a mea ca a mea, în următorii zece ani este pe cale de a închide, a organizat aici laboratorul Callio Lab (CLab), care închiriază spațiu pentru proiecte științifice și industriale; una dintre ele - fizica subteran Centrum. La un nivel de bază (1420 de metri sub pământ) situate toate echipamentele, birouri și restaurante. Există, de asemenea, cea mai profundă saună din lume.

Principalul experiment la locul numit EMMA sau experiment cu matrice mulmyuonnymi și realizate în laborator №1 la o adâncime de 75 de metri. Cu EMMA experiment examinat razele cosmice și muonilor de mare energie care trec prin Pământ pentru a înțelege mai bine spațiul de interacțiune și particulele atmosferice. Centrul se Physics subterane din Pyhäsalmi efectuat, de asemenea, măsurarea miuonici scăzut curenții de fundal și studii de carbon radioactiv pentru laborator scintilator lichid №2 la 1430 metri adâncime.

LUX Pentru astăzi (căutarea materiei întunecate) experiment realizat în laborator, Majorana Demonstrator proiectului (studiul proprietăților de neutrini), precum și cercetarea geologică, tehnologice și biologice. Senfordskaya laborator vor fi, de asemenea, locul de desfășurare a experimentului adânc subteran Neutrino (studiu subteran experiment neutrino), în care sunt utilizate detectoarele, umplute cu 70 000 de tone de argon lichid, pentru studiul neutrinilor, Fermilab lansat de la o distanță de aproape 1300 km.

Modane subteran de laborator. Adâncime: 1700 de metri, fondat în 1982

Acest laborator multidisciplinar este situat în orașul francez Modane, în mijlocul Frejus tunel rutier. Aici, experimentele sunt efectuate in domeniul fizicii nucleare, a particulelor elementare și fizica astroparticulelor, biologie, nano- și Microelectronică și științele mediului.

Laboratorul este gestionat de către Centrul Național de Cercetare Științifică din Franța și Universitatea din Grenoble Alpes. Baza activităților fundamentale includ proiecte SuperNEMO și EDELWEISS, primul are ca scop studiul fizicii neutrinilor, iar al doilea - pentru detectarea materiei întunecate.

Laboratorul găzduiește, de asemenea, experimente internaționale, în colaborare cu Institutul Unificat de Cercetări Nucleare din orașul Dubna științei românești, precum și cu Universitatea Tehnică Cehă din Praga.

Baksan Neutrino Observatory. Adâncimea de 1750 de metri, a fost construit în 1973

Această structură, ascunsă sub lanț caucaziană în Cheile Baksan râului, a fost una dintre primele observatoare de fizica particulelor elementare, începe munca lor în URSS, apoi. Ca și în alte observatoare subterane în fizica particulelor elementare, în BNO dorim să reducă la minimum nivelul de radiație de fond. Laboratorul este nu numai în subteran, dar, de asemenea, departe de diferite de putere nucleară - pentru că aceasta este o altă sursă de zgomot de fond în timpul experimentelor.

În prezent, următoarele experimente efectuate cu neutrini BNO: experimentul galiu ruso-american (înțeleptul), The Baksan Underground Scintilație Telescope (BUST), experimentul Baksan bezfonovyh tranziții (BEBP). De asemenea, a început un nou studiu pentru a găsi presupusele particule - axioni - potentiale componente ale materiei întunecate.

Obiectul studiilor profunde Agua Negra (ANDES). Adâncimea de 1750 de metri, este construit

ANDES este în munți, la granița dintre Chile și Argentina, și este de planificare pentru a studia neutrinii și materia întunecată, precum tectonica, biologie, astrofizică nucleară și mediul înconjurător. ANDES este al doilea dezvoltat un laborator subteran adânc în emisfera sudică (primul - SUPL).

ANDES - laborator internațional, dar, în plus față de experimente la nivel internațional, acesta va fi un mare detector de neutrini: este planificat pentru a detecta o neutrini supernove și geoneutrinos, completând astfel rezultatele experimentelor laboratoarelor din emisfera nordica. Obiectul este ideal, deoarece este situat departe de instalațiile nucleare în inima munților, și acești doi factori au un efect benefic asupra reducerii zgomotului de fond.

SNOLAB realizează experimente extrem de precise în studiul materiei întunecate și neutrino. Printre acestea: DEAP-3600, PICO, HALO, MiniCLEAN și SNO +. Oamenii de știință sunt, de asemenea, de planificare pentru a instala SuperCDMS - o nouă generație de sistem criogenic de detectare a materiei întunecate după finalizarea testelor sale.

CJPL - cel mai adânc în lumea de laborator fizic, construit in Tszinpin de munte, în provincia Sichuan din sud-vestul Chinei. Obiect de locație este ideală datorită fluxului său muoni slab al particulelor cosmice; Acest lucru înseamnă că, în comparație cu multe alte instalații subterane, există mult mai puțin zgomot de fond de radiații. Și datorită faptului că laboratorul a fost construit sub munte, există disponibil un acces orizontal (de exemplu, pentru transport), mai degrabă decât pe verticală (prin ax).

La instalația a efectuat două experimente în care oamenii de știință încearcă să detecteze în mod direct materia întunecată: Experiment Chinei asupra materiei întunecate (CDex) și PandaX. De asemenea, este planificat pentru a observa neutrini, folosind o varietate de surse, cum ar fi, de exemplu, Soarele, Pământul, atmosfera, explozii de supernove, și, eventual, anihilarea materiei întunecate. În lunile următoare, studiul fizicii si prototip astroyadernoy detector de neutrini de cântărire 1 tonă va fi transferat la a doua fază a proiectului (CJPL-II).