신비한 암흑 물질에 대한 대규모 지하 수색이 시작되었습니다

LEAD, SD – 지하 1마일 떨어진 전 금광에서 과학자들은 희귀 액화 가스로 채워진 티타늄 탱크 내부에서 무엇을 찾기 시작했습니다. 지금까지 찾을 수 없습니다: 암흑물질.

과학자들은 보이지 않는 것들이 우주 덩어리의 대부분을 차지한다고 확신하며 그것들이 없었다면 우리는 존재하지 않았을 것이라고 말합니다. 하지만 그들은 그것이 무엇인지 모릅니다. 이 거대한 미스터리를 풀기 위한 경쟁은 사우스다코타주의 주도 하에 한 팀을 깊숙한 곳으로 몰아넣었습니다.

과학자들의 질문은 근본적이라고 Lawrence Berkeley National Laboratory의 물리학자인 Kevin Lesko는 말합니다. “내가 살고 있는 이 멋진 곳은 무엇입니까? 현재 95%는 미스터리다.”

1마일에 달하는 흙과 암석, 거대한 탱크, 세계에서 두 번째이자 가장 순수한 티타늄이 매일 우리 모두를 도는 모든 우주선과 입자를 차단한다는 아이디어입니다. 그러나 과학자들은 암흑 물질 입자가 이러한 모든 장애물을 피할 수 있다고 믿습니다. 그들은 내부 탱크의 액체 크세논 그릇으로 날아가 두 개의 당구공처럼 크세논 코어와 충돌하여 “시간 투사 챔버”라는 장치에 의해 보이는 섬광으로 그 존재를 드러내기를 희망합니다.

과학자들은 목요일에 COVID-19 전염병으로 인해 지연된 후 5년간 6천만 달러의 연구가 마침내 두 달 전에 시작되었다고 발표했습니다. 지금까지 장치는 아무 것도 찾지 못했습니다. 적어도 암흑 물질은 없습니다.

괜찮다고 합니다. 이 장치는 차단하려는 대부분의 배경 복사를 걸러내는 것으로 보입니다. 메릴랜드 대학의 물리학자인 카터 홀(Carter Hall)은 “이 매우 드문 유형의 상호 작용을 찾기 위해 첫 번째 과제는 실험을 압도하는 모든 정상적인 방사선 소스를 먼저 제거하는 것”이라고 말했습니다.

그리고 그들의 모든 계산과 이론이 맞다면, 그들은 매년 암흑 물질의 통과 신호를 몇 번만 보게 될 것이라고 상상합니다. 250명의 과학자로 구성된 팀은 향후 2년 동안 20배 더 많은 데이터를 갖게 될 것으로 추정합니다.

물리학자이자 실험 대변인인 휴 리핀콧(Hugh Lippincott)은 목요일 기자 회견에서 실험이 끝날 때쯤 이 장치로 암흑 물질을 발견할 확률은 “50% 미만이지만 10% 이상일 것”이라고 말했습니다.

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그것이 확실하지는 않지만 “당신은 약간의 열정이 필요합니다”라고 Lawrence Berkeley의 Lesko가 말했습니다. “무언가를 찾을 수 있다는 희망 없이 희귀 검색 물리학에 빠져들지 마세요.”

대공황 시대의 거대한 크레인 두 대가 과학자들을 샌포드 지하 연구 시설의 소위 LUX-ZEPLIN 실험으로 안내하는 엘리베이터를 작동합니다. 10분간의 내리막은 그물이 쳐져 있는 차가운 벽이 있는 터널에서 끝납니다. 그러나 오래되고 썩어가는 광산은 머지 않아 먼지와 오염이 적인 첨단 실험실로 이어집니다. 헬멧은 더 깨끗한 새 것으로 교체하고 이중 파란색 유아용 양말은 강철 발가락 안전화로 교체합니다.

실험의 핵심은 저온 유지 장치라고 불리는 거대한 탱크라고 수석 엔지니어인 Jeff Cherwinka는 장치가 폐쇄되고 포장되기 전인 2019년 12월 투어에서 말했습니다. 그는 액체 크세논을 차갑게 유지하고 배경 복사를 최소로 유지하도록 설계된 “아마도 세계에서 가장 순수한 티타늄”으로 만든 “보온병과 같다”고 설명했습니다.

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