主任致辞

 

欢迎来到全球岩石覆盖最深的实验室——中国锦屏地下实验室!

当今世界,新一轮科技革命正在孕育兴起,全球科技创新呈现新的发展态势和特征。人类对客观世界的探索与认知不断向更深、更广的领域拓展,从微观世界、介观世界到宇观世界,从飞秒瞬间到宇宙时标,人类在不断拓展知识领域的同时,也遇到了现有知识理论体系不能解释的很多实验现象和观测事实。特别是那些具有引力作用、但不发射或吸收任何可见光或其它电磁辐射的暗物质,已成为笼罩在新世纪物理学大厦上空的“一团乌云”。如果说在20世纪,人类对物理学大厦上空“两朵乌云”(黑体辐射中的“紫外灾难”和光速不随运动参考系而变的实验)的探索,催生了量子论和相对论,形成了新的时空观、运动观和物质观;那么,21世纪对约占宇宙质量83%的暗物质的最终认识,也必将开启人类认识物质世界的新起点、新方向,对自然科学、哲学乃至人类社会都将产生深远影响。

新世纪以来,暗物质研究已然成为国际物理学领域最为重大的基础前沿课题。美国、欧洲在世纪初就将暗物质研究列为本世纪最需要研究认识的几个最重要科学问题之首。2009年,中国科学院发布的战略研究报告《创新2050:科学技术与中国的未来》提出,暗物质是不远的未来可能出现革命性突破的重大基本科学课题。然而,暗物质的探测实验有着极为严苛的要求,不仅需要研制超纯材料作为屏蔽体来降低环境本底,采用超低本底探测器靶材来降低探测器自身本底,更需要通过建设最“干净”的实验室来降低宇宙射线本底。因为能量极高的宇宙射线会产生瞬发和缓发本底,需要覆盖1千米以上的岩石才能有效屏蔽。目前,人类只有通过建设极深地下实验室,才能减少宇宙线直接本底和宇生缓发本底,为暗物质探测营造可能的环境条件。为此,美、英、法、日、韩、加、意等国都在不断加大投入,积极利用现有隧道或矿井开辟暗物质研究实验室。例如,美国的DUSEL矿井,岩石覆盖1500米、计划拓展到2300米;加拿大的SNO矿井,岩石覆盖2000米;法国的Modane隧道,岩石覆盖也已达1700米。

清华大学是国内最早自主开展暗物质研究的单位之一。2003年,清华在国际上率先提出利用高纯锗探测器测量低质量暗物质的方案,低质量暗物质探测现已逐渐成为国际暗物质研究领域的热点课题。清华大学还牵头联合韩国首尔大学、台湾中研院开展了一系列直接探测研究,2005年质量为5g的高纯锗探测器在韩国Y2L实验室运行,200720g的锗探测器在台湾中微子实验室运行。然而,由于国内本土缺乏合适的实验室条件,清华牵头的暗物质探测研究只能去其他国家(地区)开展,难以组织、多有不便。国内学界迫切感受到建设我国自己的地下实验室的重要性,清华大学多年来也一直在努力寻找建设地下实验室的可能。

2009年,清华大学与雅砻江流域水电开发有限公司签署协议,利用该公司建设锦屏水电站的交通隧道,于201012月联合建成了我国首个极深地下实验室——中国锦屏地下实验室(一期,CJPL-I)。实验室岩石埋深约2400米,拥有世界上独一无二的低宇宙线通量,为开展暗物质探测等稀有物理实验提供了得天独厚的平台,受到国内外学术界的高度关注。目前,清华大学主持的“中国暗物质探测实验”(CDEX)和上海交通大学主持的PANDAX实验正在该实验室进行。

今年6月,习近平总书记在两院院士大会上强调,“把基础前沿、关键共性、社会公益和战略高技术研究作为重大基础工程来抓,实施好国家重大科学计划和科学工程,加快在国际科学前沿领域抢占制高点”。科学技术是世界性的、时代性的,只有建立全球视野,以基础研究和重大项目为导向,鼓励和支持基础性、战略性、系统性、前瞻性的科学研究,才能不断提出新理论、开辟新领域、探寻新路径,促使我国科学研究工作实现从跟踪到引领的跨越。

我们期待与国内外更多的机构、专家、学者开展深度合作,共同把中国锦屏地下实验室建设成为面向全球的国家级基础研究开放平台,为国内外学术团队提供一流的技术支持和平台服务,不断推动国际深地科学领域的研究进展,为人类更新旧知、开掘新知、探索未知提供有力支撑。

 

 

 

 

中国锦屏地下实验室主任 程建平

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