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喜欢科学,偏爱自然科学。也喜欢技术,儿时喜围观打锡壶的和锔盆锔锅的。当过工人,当过兵,第二故乡是湖南、广西和广东。

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一座老金矿的新用途  

2014-04-16 15:24:34|  分类: 科学与技术 |  标签: |举报 |字号 订阅

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(1)

为寻找宇宙中最神秘的粒子中的一种,科学家们发明了一个关键方法。在美国南达科塔州的一个实验正要开始,它为探测暗物质提供迄今为止最大的希望。暗物质是一种神秘的东西,据信构成了宇宙的1/4,不过却从来没有人见过。《在科学中》节目的科学记者丽贝卡-莫雷尔去看了这个位于地下一英里处的一个金矿底部的探测器。

(09m12s)

Now, in the quest to find one of the most mysterious particles in the universe, scientists have invented a critical phase. An experiment in South Dakota is about to be switched on that offers the best hope yet of detecting dark matter, the mysterious substance thought to make up a quarter of the universe but something no one hasn’t ever seen. InScience science correspondent Rebecca Morell has been to see the detector which lies one mile down at the bottom of a gold mine.

(2)

我们坐进了他们的升降车,开始下降进入黑暗之中。我们穿越一层又一层的岩石,降至地下一英里深。几十年来,矿工们曾在这里寻找金子。然而物理学家们相信在这个矿井中可能有比金子更珍贵的东西可以被发现。在南达科塔州积雪的山脉下面,科学家们正在接近宇宙中最神秘的物质中的一种。

这个曾经的金矿已经被改造成了一个高技术实验室,就在这里,暗物质有可能首先被探测到。

——我们已经进入了21世纪,可是我们还不知道构成宇宙的大部分物质是什么。

罗德岛州布朗大学的里克-盖茨克尔教授领导着这项研究。人们认为,当我们向太空观望时,我们所看到的所有的东西:行星、恒星、尘埃只构成实际存在的物质的一个很小的部分[注]。实际上,科学家们相信宇宙的1/4是暗物质,所面临的挑战是迄今为止没有人见过。

[注]:一个被广泛接受的观点认为:普通物质占宇宙的4.9%;暗物质占26.8%;暗能量占68.3%。

(09m55s)

We’ve just got into their cage and we are beginning out descend into the darkness. We traveling __ one mile underground through layer upon layer of rock. For decades, miners were searching for gold here. But physicists believe there is something even more precious that could be found at the bottom of this mine. Beneath the snow captured(covered?) mountains of South Dakota scientists are closing in on one of the most mysterious substances in the universe. …

This former gold mine has been converted into a hi-tech lab and it’s here where dark matter could be detected for the very first time.

-- We’ve moved in the twenty-first century and yet we still don’t know what most of the matter the universe is made of.

Professor Rick Gaitskell from Brown University in Rhode Island is leading the research. The thinking is that everything we see when we looking at space, the planets, the stars, the dust, makes up a tiny fraction of what’s really there. In fact, scientists believe more than a quarter of the universe is made from dark matter. The challenge is no one’s ever seen it before.

(3)

大部分科学家认为暗物质的形式是“弱相互作用大质量粒子”(WIMP)。科学家们认为大量的这种粒子每时每刻都在流过地球,几乎所有的粒子都来去无影无踪。不过非常偶然地,哪个粒子可能会碰撞到常规物质。正是这种极端罕见的相互作用,是科学家们试图在他们称为LUX的实验中捕捉的。

我们来到了容纳LUX实验设备的舱室,它的外面是一个约有二层楼高的巨大银色圆筒。它里面装着近10万加仑的超净化的水。而悬浮在它的中心处是人们所制造的最敏感的暗物质探测器。这探测器包含着一种称为氙的化学元素。如果暗物质粒子碰巧与氙原子碰撞时,就会发出一束非常短暂的闪光。

[注]:探测暗物质的方法有直接的有间接的,直接探测的方法主要有两种,这里采用的是其中的一种。世界上许多国家都在探测暗物质,好像中国也在四川的一个地下进行这项工作。之所以选择在深深的地下,是想要排除其他宇宙射线等的干扰。美国的这个实验装置试运行过一段时间,已经探测到的碰撞大约是平均每天1次,都是干扰。

(11m33s)

Most scientists believe dark matter takes the form of Weakly Interacting Massive Particles (WIMPs). Scientists think a vast number of these particles are streaming through the Earth every single second, almost all pass through without a trace. But very occasionally one may bump into regular matter. And it’s these extremely rare interactions that scientists are trying to spot in their experiments, which they called LUX (Large Underground Xenon experiment).

We’ve just entered the cabin that holds the LUX experiment. Outside it’s a giant silver cylinder about two stories high. Inside it contains nearly one hundred thousand gallons of ultra purified water. But suspended at its heart is the most sensitive dark matter detector ever built. The detector contains a chemical element called xenon. If dark matter particles happened to collide with the xenon atom a very brief flash of light will be thrown out.

(4)

找到暗物质将会改变我们对宇宙的理解,并将把基础物理学引入一个新时代。不过也有另一种可能:科学家们可能找不到它,而暗物质理论是错误的。

——《BBC在科学之中》/《在科学中:鲸;暗物质;……》,BBC 2014/4/11

(13m26s)

Finding dark matter would transform our understanding of the universe and it would usher in a new era of fundamental physics. But there is also a chance that scientists might not see it and the theory of dark matter is wrong.

-- BBC Inside Science / InScience: Whales; Dark Matter;…, BBC 2014/4/11

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