本文發表於《大眾科學》的前部落格網路，反映了作者的觀點，不一定反映《大眾科學》的觀點
關於支援科學新聞報道
如果您喜歡這篇文章，請考慮透過以下方式支援我們屢獲殊榮的新聞報道： 訂閱。透過購買訂閱，您正在幫助確保未來能夠繼續講述關於塑造我們當今世界的發現和思想的具有影響力的故事。
暗物質被寫入理論以解釋遠處巨大天體的行為，它可能透過深入地下——接近地下一英里的地方被探測到。無論如何，這就是計劃於明年在南達科他州一座 2002 年關閉的金礦中開始的一項實驗的希望。
桑福德地下實驗室本週在南達科他州利德市霍姆斯特克礦地下 4,850 英尺（1.5 公里）處落成，這裡將成為大型地下氙（LUX）暗物質探測器以及其他實驗的所在地。暗物質是神秘的、不可見的物質，據信它為宇宙貢獻了大約是普通物質質量六倍的質量——普通物質指的是日常生活的原子、分子和結構。它的效應已經在其對宇宙中大規模結構的引力牽引中被觀察到，但其真實性質仍然未知。
LUX 將受益於地球對宇宙輻射的遮蔽，因為它正在尋找假設發生的普通原子與暗物質粒子之間的微小碰撞。暗物質的一種主流理論認為，這些粒子是 WIMP——弱相互作用大質量粒子——它們僅透過引力和弱核力（導致粒子衰變的力）相互作用。“我們正在尋找暗物質與普通物質非常偶爾的相互作用，”LUX 的聯合發言人、布朗大學物理學家理查德·蓋茨克爾說。
這種普通物質大約有三分之一噸（350 公斤）的液態氙，它被一個巨大的水箱遮蔽，並由光電倍增管和電荷探測器監視，以探測當暗物質穿過探測器並從氙原子核散射時產生的任何光子或電子。
蓋茨克爾說，LUX 團隊計劃今年將實驗裝置搬到桑福德場地，並在明年年中開始採集資料。
無論結果如何，霍姆斯特克已經擁有粒子物理學的血統：該礦是已故物理學家雷蒙德·戴維斯於 1960 年代開始的實驗的所在地。戴維斯使用了比 LUX 更大的液罐來探測其他弱相互作用粒子，太陽中產生的中微子，這項工作為他贏得了2002 年諾貝爾物理學獎的分享。
南達科他州州長邁克·朗茲[左起第二個]和以其名字命名的捐贈者 T. 丹尼·桑福德[中間]在本週落成典禮上的照片：比爾·哈蘭，桑福德實驗室在霍姆斯特克