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山中地下2400米,建在四川的全世界最深地下实验室,在研究什么
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随着人类科技发展的不断进步,人们对于宇宙之中的神秘物质逐渐有了一些认知。为了探测和研究这些神秘物质,人们往往会选择一些让人们意想不到的特殊环境和特殊位置来建造探测器和实验室。譬如,日本用来探测中微子的超级神冈探测器,就被修建于地下千米深的地底,而同样对中微子感兴趣的俄罗斯,则把探测实验室建造于贝加尔湖畔的水底。

我国作为强国之一,本着“科技兴国”的原则,自然也不会放过对于这些宇宙空间神秘物质的研究探测,试图从中找到一些关于宇宙和物理的未知规律,解开关于人类科技领域的未知面纱。为此,我国也在四川西昌的彝族自治州锦屏山地下2400米深处,建造了全世界最深的地下实验室。而这个实验室的研究对象,正是宇宙之中神龙不见首尾的暗物质。
那么,我们为什么要选择研究暗物质,又为什么要选在地下两千四百米深的地底来研究暗物质?暗物质有什么特别之处?

暗物质
我们首先来了解一番这个藏在地下两千四百米深处实验室的主要研究目标-暗物质。
暗物质是在基于星系自转曲线理论提出的一种物质,这种理论与爱因斯坦的引力波一样违背牛顿万有引力的观点,证实星系的质量从理论模型上来看与预期产生了巨大的差异,这些质量的差异就来源于星系之间所存在的许多人们观测不到的物质,这种物质广泛且大量地存在于宇宙之中,是宇宙物质的重要组成部分,可以随意构成任何一种已知物质。因此,这种神秘不可见的物质就被称为暗物质。

并且,这种暗物质占有宇宙全部物质总质量的八成以上,平均每天有几万亿个暗物质从人体穿身而过,人体却不会有任何感觉。有些被广泛认同的观点认为,组成这种暗物质的主要成分是一些能产生微弱互相作用的,有质量惰性粒子,或者一种非常轻的中性粒子。目前,人类对于暗物质的了解还十分有限,在人类的有限认知里,目前已经证实暗物质具有以下几个属性:
首先,暗物质是有质量的,这是人们发现暗物质参与引力的相互作用所得出的结论。但是人们还不能确定暗物质质量的具体数值和大小。其次,暗物质不参与电磁波的互相作用,与光子的相互作用也非常微弱,因此暗物质很暗,几乎不会散发任何光芒。

并且,暗物质的运动速度也远低于光速,是一种极冷极暗的物质,这导致暗物质的结构特性也十分稳定,不会产生太大的变化,与我们人类目前所认知的任何一种粒子都大相径庭,成功挑战基础的粒子物理标准模型。
暗物质探测之路
人们提出暗物质的猜想和理论最早是在上个世纪二十年代初,天文学家卡普坦最先在观察星系运动的过程之中,根据一些星系运动的异常现象,推测出星系周围可能存在不可见的物质,但未经证实。

在三十年代初期,同样作为天文学家的兹威基在研究狮子座附近一个星系团的过程之中,通过用光度学和动力学来分别测算星系团质量的时候,发现这两种测量方法得出的质量结果竟相差一百六十多倍。正式提出有关暗物质的猜想:暗物质有质量,却不发光,所以,利用动力学能测量到它,光度学却测量不到它。这个猜想也使得暗物质一词正式出现在学术论文之中,但兹威基并未对暗物质进行进一步研究。
直到三十年之后,另一位天文物理学家鲁宾对暗物质产生了浓厚的研究兴趣,在经过十余年的漫长观测和数据计算之后,针对暗物质进行了详细的描述和研究,通过银河系质量的“丢失”间接证实了暗物质的存在。

但直接证实暗物质的存在还是在这个世纪初才被得到正式的证实,2006年,一个天文研究团队通过X射线望远镜观测到星系团之中产生的一系列星系碰撞,在这个星系碰撞的过程之中,暗物质被分离出来,而这个观测证据由此打开了人们对暗物质的正式研究大门。
但是,无论是直接观测还是间接观测,都仅仅停留在“观测”阶段,要对暗物质进行研究,还需要切实的探测手段。而这些探测手段就需要一定的探测证据作为标准来证实暗物质的成功捕捉。目前公认的探测证据主要是通过对星系和宇宙辐射尺度这两大方面的探测来实现的。从星系来说,可以通过对星系团的运动和X射线以及引力透镜的观测来证实暗物质,从宇宙背景来说,可以通过研究宇宙微波辐射总量和宇宙总体结构尺度来推算暗物质。

当然,只要暗物质能与物质产生作用,我们就能够探测到它。只是这会对我们人类的科学技术和探测条件提出非常大的挑战和困难。目前主要有直接探测,间接探测和对撞机探测三种方式。
其中,前两种探测方式是通过对暗物质与其它物质产生作用所留下的痕迹进行间接或直接的探测。而最后一种粒子对撞机探测方式则是在粒子对撞实验里产生暗物质,但这种在粒子对撞之中产生的暗物质粒子很难被探测到,还是会产生暗物质不可见的特征。所以,现在一般都会将粒子对撞的探测方法与前两种直接或间接的探测方法相结合,才能达到最好的效果。

中国锦屏地下实验室
随着暗物质这个科学话题的逐渐热门,许多国家都针对暗物质实验进行布局,我国自然也不例外。2010年,中国第一个地下极深实验室-中国锦屏地下实验室正式投入使用,其2400米的深度荣登世界岩底最深实验室之名,正在开展针对暗物质的探测研究。
中国锦屏地下实验室,利用的是修建锦屏山水电站时挖的隧道改造而成,极深的地底位置能够有效屏蔽来自宇宙射线的干扰,使得暗物质探测器的探测结果更加精准,为了使抗干扰能力更加强悍,在暗高纯锗晶体物质探测器的外部,除了岩石还包裹着厚达半米的混凝土和厚达一米的聚乙烯,以及一层铅状物,就连中子都不得入内。

并且,这座地下实验室由于建造位置的便捷,研究人员只需要在地面就能够对地下实验室的探测设备进行控制,并对探测数据进行研究分析。而中国锦屏地下实验室主要通过两种探测方式对暗物质进行探测研究,分别是以清华研究组为代表的低温半导体探测器与上海交大的液氙探测器。
这两种探测器都是采用对暗物质与粒子发生碰撞引起的反冲核数据来证实暗物质的存在,用直接观测法来对暗物质进行研究,将世界暗物质的直接探测水平提高到一个全新高度。

目前,在对暗物质探测器进行研制改进的过程中,我国已经掌握了暗物质探测器的商业级制造技术,并通过精密的暗物质探测实验结果,排除了美国实验组给出了暗物质存在区域,缩小了暗物质的存在范围,为发现暗物质提供了更大可能性。
随着暗物质的研究成果不断的进步,我国已经不满足于单单对暗物质进行研究,而是要升级为能够研究中微子和核天体的物理实验室。为了满足实验需求,在2014年,锦屏地下实验室正式开启了扩建计划,这个扩建计划甚至被纳入了国家科技建设领域的“十三五规划”,即将升级成为地下极深极低辐射物理实验室,能够容纳更多的实验项目和实验团队。其面积将从四千立方米增加到三十万立方米,是一个绝佳的地底研究实验室。

暗物质的作用
那么,暗物质这种宇宙之中极其神秘的物质,究竟有什么用呢?
其实,现阶段人类对于宇宙的了解认知还十分有限,随着暗物质、暗能量、引力波、双缝干涉实验的证实,传统的物理模型似乎已不再适用于当前人们所认知的宇宙规则。
而暗物质的证实,除了能为我们修正和打开物理模型和天文物理的新视野,还能用以解释一些现今科学所不能解释的领域和现象:宇宙之中那些占比很高但却不为人所知的暗物质,有没有可能就是我们所认知的“灵魂”,“意识”或中医学,道教之中的“气”“道”?

如果人类科技的发展水平能够对暗物质进行肆意利用和转化,那么,也许人类科技可以少走很多弯路。我们不妨来大胆猜测一下,既然暗物质具备形成宇宙之中一切基本物质的条件,那么我们是否能够利用暗物质来造物,甚至“隔空取物”,意念交流?毕竟在电磁波刚被发现证实之时,人们也从未想过它有一天会将人类信息传播途径和方法抬升到一种全新的境界。

从哲学上来说,暗物质的存在从某种程度上也影响着科学主义至上理论,为目前广泛所为人认知的物质决定意识观点提出质疑,也许能够帮助人类理解意识的起源甚至“第六感”的本质,那么,人类的科技和进化将会达到一个全新的层次和维度。

所以,我国在地下两千四百米深建造的实验室,未来不仅是对暗物质进行研究,更是对所有宇宙之中无知的未知进行研究探索,并且,对于未知的探索也就是对于科学的探索,只有不断揭开未知,才能够超越自我,将认知完善拔高到一个全新的境界。
而这些探索和开发的科技成果,也有助于我们国家具备更高的科技水平和综合国力,同时,这些看似玄妙的科技成果,随着时间的推移终究会反哺并影响到千家万户的日常生活,给我们带来一个全新的世界。

985大学最核心的优势就是经费。但是,不同高校之间的差别非常大。有多大?可以看看下面这张表——

在年度收入上,清华大学、浙江大学、北京大学和上海交通大学均超过百亿,除了这四校之外的其他高校大部分年度收入在50亿以下,甚至有过半的教育部直属高校年度收入都不超过20亿元,差距还是非常大的;

而在支出方面,清华大学超过184亿元,远超其他高校。北大、浙大和上海交大三校超过100亿元。相比较之下,大部分教育部直属高校的年度支出在30亿以下。

可能大家对这么多钱没什么概念,做个对比就清楚了。

山东聊城市,是非常典型的一个地级市(我国绝大多数人口都生活在这样规模的中等城市或下辖的城镇)。2016年年末,山东聊城市常住总人口604万人;2016年,聊城市一般公共预算收入187.5亿元。比浙江大学收入稍多,比清华大学收入少了30多亿元。

但是,清华大学教职工总数截止2016年年末是14015人,全日制学生总数47201人。也就是说,清华大学6万1千2百人一年可花的公共支出,比聊城市604万人一年可花的预算还要多几十亿!

当然,清华是中国高校第一“豪门”,这样比不公平。但985大学比很多三四线城市有钱,却是不争的事实!所以,很多985高校拿到拨款后,首要任务就是"提着钱到处找项目"。

某985高校校长曾在大会上提醒老师,一定要把钱花掉(因为第二年的拨款要以上一年花销为准,简单说,今年没花完,明年就不给你这么多了)。花不掉怎么办?你看看现在重点大学校园里盖了多少雄伟的大楼和大门就知道了。

学生科研:有钱才有更多的机会!

大家费心费力考个大学,总不会想还和高中一样上课吧?发几本教材和一堆教辅,整天上课记几页笔记,然后听老师喷喷吐沫星子,这样过四年不是荒废青春嘛?(话说很多二三本大学的四年就是这样度过的...)

上了大学,大家都想见到不一样的东西。尤其理工科的学生要想在大学里学到真本领、认真搞点科研,学校的硬件设施一定要跟上!而这,就要看一个学校的科研经费有多少了。

以2015年高校科研经费前十名为例,清一水的985。第一名清华大学43.52亿元,第十名华中科技大学20.76亿元,动辄几十亿的数量级!而普通二本学校一年才只有几千万,这样的差距会导致什么呢?给大家分享个故事就明白了。

某同学,过去在一个普通二本大学读生物制药专业,所谓实验课,就是按照流程,主要看看老师咋做,然后抄个实验报告。这也没办法,实验的试剂、器材都是要花大价钱的,就是让你“感受一下”这个成本,还有很多学校付不起呢。

考研时他拼命考进一所985,开学后在导师的实验室遭了一个月的“鄙视”,因为他连很多基本的实验器材都不知道怎么用!当时他后悔得肠子都绿了——没上985,一生要受苦!

文科生可能会说了:我们又不需要做实验,这有啥差别?话说,文科生总得“博览群书”吧?图书馆资源也是大问题,下表是部分985高校的图书购买力:

这些学校光买图书一年起码也有上千万元,而榜单下端的二本学校一年最多几十万。图书馆要是钱不到位,你查资料基本就只能翻一堆上世纪80、90年代的“经典”了,想看新数据和资料?只能靠自己的百度搜索能力补充了...

而最能开拓文科生眼界的,还有前沿学术讲座。

讲座能请到什么样的人来,可不是砸钱就能搞定,还要看学校老师的人脉!比如哈佛博士毕业的教授请个老同学来学校走一圈,学生们就可以轻松get到世界级最新的科研成果。可能大一才上两个月,就能听到哈佛燕京学社和东京大学顶尖大师的讲座,而这些教授的姓名,估计好多二本大学生毕业了都没听说过!

而名师哪里最多?985!非985的学生呢?要么厚着脸皮去蹭讲座,要么听视频公开课吧!

出国:老外认的中国大学就那几所!

海外名校也青睐985的学生,这似乎已经是一个不成文的规定。国外读研、读博一般都是靠申请,不需要考试。

无论国外大学对中国大学情况多么了解,毕竟中国大学如此之多,人家也无法了解得那么清楚。所以很多国外名校虽然会综合参考你所在学校和专业的排名,但还是更信赖中国的985/211。

所以,常常会出现这样的局面:某些大学在国内很难考也比较牛(比如一些财经类大学),但其毕业生在申请留学时却因为不是985/211而被歧视,甚至被拒绝,真是欲哭无泪!

此外,出国留学的另一项重要武器是推荐信,而给你撰写推荐信的导师如果有一定的国际学术影响力,会更有说服力。

985/211的名师资源此时就更为有利,只要搜下自己学院老师哪个国际会议参加的多,哪个在外国学术期刊发表过论文,发几封邮件再上门拜访一下就能搞定其他学校学生可望不可及的推荐信!这些优势,你考不进“985”和“211”大学,想都不要想!人家名师认识你是谁吗?

就业:985是最简单粗暴的筛选网

以前,知名企业在招聘时会明文规定“须985院校毕业”。现在有法律法规限制,很多不敢直接这么说,但会在审核简历时用“毕业院校”作条件,悄悄地筛掉非985/211出身的人。

其实,有时候也不见得是因为歧视,企业知道普通高校也有人才。

但简历实在太多,企业需要花最短的时间和成本找到能力较强的人,一个一个来筛选,这个人力物力和时间成本,没企业愿意出。所以,用“985”和“211”大学这样的标签来筛选人才,就成了成本最低的方法!

名校校友:拉一把/帮一下,让你快一步!

心灵鸡汤常说,"看一个人是否优秀,要看他和谁在一起"。很多企业也是看重“985”和“211”大学学生背后的资源,这样可以连成一张大大的关系网,相互提携。

举例来说,银行业务员揽储,一个“985”和“211”大学出来的,他参加两次校友会、同学会,可能就能把任务完成。这比等待着普通高校的毕业生一点一点积累人脉,可节约了太多的成本。

找工作时,“985”和“211”大学的校友也是重要资源。

尤其是中央国家机关和大型企事业单位,你在面试时很可能会见到面试官和应聘的师弟师妹一起聊下家常。不见得只有北大、清华才有这样的优势,像地处东北的吉大,地域优势无法和北上广相比。于是吉大学生自发抱团,已毕业找到好工作的人自发回校分享,还成立了 "合协一家"协会。

这种做法,其实在很多非“985”和“211”大学里也流行,但是毕竟名校前辈们已经占了先机。

滕阁读书


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