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低溫暗物質搜尋計畫

指数 低溫暗物質搜尋計畫

低溫暗物質搜尋計畫(Cryogenic Dark Matter Search,簡稱:CDMS) 是暗物質直接探測的一系列實驗。 觀察對象是作為大質量弱相互作用粒子一類的暗物質。 第一組實驗 CDMSI 設置於史丹佛大學校園底下的隧道運作。第二期實驗CDMSII於2006年10月至2008年9月在位於明尼蘇達州素丹地礦國家公園(Soudan Underground Mine State Park)的地底深處完成運行。後繼實驗SuperCDMS Soudan於2012年3月至2014年7月在同一實驗室運行。下一階段實驗SuperCDMS SNOLAB將移至位於加拿大安大略省薩德伯里的薩德伯里微中子觀測站實驗室進行。.

9 关系: 加拿大史丹佛大學大质量弱相互作用粒子安大略省超中性子薩德伯里薩德伯里微中子觀測站實驗室暗物质明尼蘇達州

加拿大

加拿大(英语、法语:Canada,IPA读音:(英)(法))为北美洲国家,西抵太平洋,东至大西洋,北滨北冰洋,东北方与丹麦领地格陵兰相望,东部与圣皮埃尔和密克隆相望,南方及西北方与美国接壤。加拿大的领土面积达998万平方公里,为全球面积第二大国家。加拿大素有「枫叶之国」的美誉,渥太华为该国首都。 加拿大在1400年前即有原住民在此生活。15世纪末,英国和法国殖民者开始探索北美洲的东岸,并在此建立殖民地。1763年,当七年战争结束后,法国被迫将其几乎所有的北美殖民地割让予英国。在随后的几十年中,英国殖民者向西探索至太平洋地区,并建立了数个新的殖民地。1867年7月1日,1867年宪法法案通过,加拿大省、新不伦瑞克、新斯科舍三个英属北美殖民地组成加拿大联邦,其中加拿大省分裂为安大略和魁北克。在随后100多年里,其它英属北美殖民地陆续加入联邦,组成现代加拿大。 加拿大是实行聯邦制、君主立憲制及議會制的國家,由十个省和三个地区组成,英国女王伊丽莎白二世為國家元首及加拿大君主,而加拿大總督為其及政府的代表。加拿大是双语国家,英语和法语为官方语言,原住民的語言被認定為第一語言。由於位於高緯度地廣人稀,该国是世界上擁有多元化種族及文化的國家,也是移民為主的国家,约五分之一的国民出生于境外,近年來移民大部分來自亞洲。 得益於豐富的自然資源和高度發達的科技,加拿大是富裕、经济发达的国家。以国际汇率计算,加拿大的人均国内生产总值在全世界排名第十六,人类发展指数排名第十。它在教育、政府的透明度、自由度、生活品质及经济自由的都名列前茅。积极参与国际事务,是联合国、北大西洋公約組織、北美空防司令部、七大工業國組織、二十国集团、英联邦、经济合作与发展组织、及太平洋岛国论坛的成员。.

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史丹佛大學

小利蘭·史丹福大學(Leland Stanford Junior University),常直接稱為史丹福大學(Stanford University),為一所坐落於美國加利福尼亞州史丹福的私立研究型大學,因其學術聲譽和创业氛围而獲評為世界上最知名的高等學府之一。 斯坦福大學於1891年由時任加州參議員及州長的鐵路大亨利蘭·史丹福和他的妻子創辦。這是為了紀念他們因傷寒而於16歲生日前夕去世的兒子()。其為男女及宗教自由的學校,在1930年代前所有學費全免。可是,1893年利蘭·史丹福的逝世及1906年對校園造成重大損毀的三藩市大地震,為該校帶來嚴重的財政困難後才開始收費。二次世界大戰後,時任學校教務長的弗雷德里克·特曼全力支持校友與教職員的企業精神,希望能建立一個自給自足的本地工業,這也是現今硅谷的源流。自上世紀七十年代,史丹福成為了美國SLAC國家加速器實驗室的所在地,及其中一個高等研究計劃署網路(互聯網雛形)的起源地。 學校的校園位於矽谷的西北方,鄰近帕羅奧圖。校方的各個學術部門被歸入七所學術學院內,而包括生物保育區及加速實驗室在內的其他資產則設於主校區之外。此校同時為最富有的教育機構之一,並為第一所在一年內獲得超過十億美元捐款升幅的大學。 史丹福為一所擁有高住宿率及高選擇性的大學,當中的研究生課程較本科的多元化。該校也是馬丁路德金手寫原稿的保存地。史丹福學生透過36支代表隊參與不同的體育競賽,其為兩所太平洋十二校聯盟的私立大學之一。有關校隊曾奪得過104次大學體育協會賽事的冠軍,成績於眾多大學中位列第二。自1994-95年起,其亦一直為全國大學體育競技董事杯的年度得主。 史丹福培養了不少著名人士。其校友涵蓋30名富豪企業家及17名太空員,亦為培養最多美國國會成員的院校之一。史丹福校友創辦了眾多著名的公司機構,如:谷歌、雅虎、惠普、耐克、昇陽電腦等,這些企業的資金合計相等於全球第十大經濟體系。共81名諾貝爾獎得主現或曾於該校學習或工作。.

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大质量弱相互作用粒子

大质量弱相互作用粒子(Weakly interacting massive particles,简称WIMP),是一种仍然停留在理论阶段的粒子,是暗物质最有希望的候选者。理论预言这种粒子应该有以下两个特点:.

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安大略省

安大略省(英语、法语:Ontario),簡稱安省,位于加拿大的東部,面積約100萬平方公里,加拿大的首都渥太华也在安大略省。安大略是加拿大人口最多的省份,根據2015年7月統計数据显示,安大略人口大約有1379萬。.

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超中性子

超中性子(Neutralino),又譯中性微子,是一種由超對稱所預測的假想粒子。超中性子是費米子,且電荷為零,共有四種,最輕的超中性子一般是穩定的。它們的典型標記為\tilde^0_1(最輕的)、\tilde^0_2、\tilde^0_3及\tilde^0_4(最重的),但當超規範子的標記為 \tilde_i^\pm時,就會改用 \tilde_1^0, \ldots, \tilde_4^0。這四個態是超B子、中性超W子(即中性的電弱超規範子)與中性超希格斯粒子的混合態。由於超中性子為馬約拉納費米子,所以它們與其對應的反粒子完全相同。因為這些粒子只會與向量玻色子產生弱相互作用,所以強子對撞機不能大量生產超中性子。它們主要出現在重粒子的衰變瀑布(即擁有多個步驟的衰變過程)中,一般由含色的超對稱粒子所產生,例如超夸克及超膠子。 在R宇稱守恆的模型中,最輕的超中性子是穩定的,而且所有超對稱粒子瀑布衰變最後都只會剩下這種粒子,最後它們就會在未被偵測的情況下離開了偵測器,因此它們的存在只能由偵測器的不平衡動量中得知。 較重的超中性子一般會衰變成一個中性的Z玻色子,及一個較輕的超中性子;或衰變成一個帶電荷的W玻色子及一個輕的超範子: 各種超中性子的質譜分裂會決定甚麼衰變模式是可行的。.

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薩德伯里

薩德伯里(Sudbury)是倫敦郊區布倫特倫敦自治市和哈洛倫敦自治市的一個地區,位於倫敦西北部。薩德伯里是溫布利足球俱樂部的主場,並且也是1948年奧運會曲棍球比賽預賽的舉辦場地。.

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薩德伯里微中子觀測站實驗室

薩德伯里中微子觀測站實驗室(SNOLAB,簡稱為「薩實驗室」)是位於加拿大安大略省薩德伯里2100米深的镍矿中的地下物理實驗室。原本位於此處的薩德伯里微中子觀測站(Sudbury Neutrino Observatory,縮寫為SNO)實驗計畫已結束,但其設施已被擴張成為永久物理實驗室。 薩實驗室乃是全世界在地下比較深處的幾個實驗設施之一。在地下2316米深處因礦場關閉而於1992年終止運作。正在計畫中的實驗室也已大幅度縮減,由於國家科學基金會拒絕負擔主要開支。2010年開始運作的中国锦屏地下实验室在那時是全世界最深的地下實驗室,緲子通量低於0.2 μ/m²/day ,薩實驗室的緲子通量為0.27 μ/m²/day。 (與之相比,在海平面,緲子通量大約為15 million μ/m²/day。) 雖然與礦坑相連通,實驗室本身維持於級別2000標準的潔淨室狀況,即尺寸不小於1μm的粒子少於2000個每1 m3空氣,背景輻射也很低.在其上方有2070 m石頭,約6010 (MWE)的屏蔽,足可擋去大部分的宇宙射線,是設置高與超低計數率實驗夢寐以求的良好環境。.

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暗物质

在宇宙学中,暗物质(Dark matter),是指無法通過电磁波的觀測進行研究,也就是不與电磁力產生作用的物质。人们目前只能透过重力产生的效应得知,而且已經發现宇宙中有大量暗物质的存在。 现代天文学經由引力透镜、宇宙中大尺度结构的形成、微波背景辐射等方法和理论来探测暗物质。而根据ΛCDM模型,由普朗克卫星探测的数据得到:整个宇宙的构成中,常規物質(即重子物質)占4.9%,而暗物质則占26.8%,还有68.3%是暗能量(质能等价)。暗物质的存在可以解决大爆炸理论中的不自洽性(inconsistency),对结构形成也非常关键。暗物质很有可能是一种(或几种)粒子物理标准模型以外的新粒子所構成。对暗物质(和暗能量)的研究是现代宇宙学和粒子物理的重要课题。 2015年11月,NASA噴射推進實驗室的科學家蓋瑞‧普里茲奧(Gary Prézeau)以ΛCDM模型模擬銀河系內暗物質流過地球與木星等行星的情形,發現這會使該暗物質流的密度明顯上升(地球:10^7倍、木星:10^8倍),並呈現毛髮狀的向外輻射分佈結構。.

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明尼蘇達州

明尼蘇達州(State of Minnesota)是美国第32个州,于1858年5月11日加入联邦。明尼蘇達州的名字来自于当地印第安人中的达科他人对明尼蘇達河的称呼:“mini sota”,意思是“白烟的水”或“天色的水”,意指天色雲煙般的明尼蘇達河和遍佈湖泊。明尼蘇達州的缩写是MN或Minn.。 明尼蘇達州是美国中西部最大的一个州,属于上中西部地区。明尼蘇達州最重要的城市地区是由明尼阿波利斯和圣保罗组成的双城地区,这两座城市以及它们周围的城区里的居民占明尼蘇達州总居民数的一半以上。 明尼蘇達州是美国重要的糧食产区之一。它还拥有许多自然财富,这些财富在过去两个世纪中被大量开采。.

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