美籍華人科學家丁肇中主持暗物質(zhì)研究取得重要成果 2013-04-04 09:35? 鄭燕峰?來源：新華網(wǎng)/中國青年報 責任編輯:黃曉夏 我來說兩句 |
美籍華人科學家丁肇中主持暗物質(zhì)研究取得重要成果 |
安置在國際空間站的阿爾法磁譜儀（AMS）,。
4月3日，在日內(nèi)瓦附近的歐洲核子研究中心,，諾貝爾獎得主,、美籍華人物理學家丁肇中接受媒體采訪。由丁肇中主持的AMS（阿爾法磁譜儀）項目在歷時18年之后公布第一個實驗結(jié)果。山東大學受權(quán)在4日零時宣布,，AMS已發(fā)現(xiàn)超過40萬個正電子,，這些正電子有可能來自于脈沖星或者人類一直尋找的暗物質(zhì)。新華社記者王思維攝 丁肇中團隊發(fā)布AMS項目18年來第一個實驗結(jié)果 人類認識暗物質(zhì)邁出重要一步 人類對暗物質(zhì)的理解和檢測實現(xiàn)新進展,。日內(nèi)瓦時間4月3日下午5點（北京時間4月4日零點）,，諾貝爾物理獎獲得者丁肇中教授在日內(nèi)瓦歐洲核子中心，首次公布其領(lǐng)導(dǎo)的阿爾法磁譜儀（AMS）項目18年之后的第一個實驗結(jié)果——已發(fā)現(xiàn)的40萬個正電子可能來自一個共同之源,，即脈沖星或人們一直尋找的暗物質(zhì),。 按照合作協(xié)議，丁肇中教授通知負責AMS項目熱系統(tǒng)工程的山東大學程林教授,，在濟南進行同一文稿的中文發(fā)布,。 目前，尋找暗物質(zhì)粒子,、研究暗能量的物理本質(zhì),、探索宇宙起源及演化的奧秘,、結(jié)合粒子物理和宇宙學的研究已成為21世紀天文學和物理學發(fā)展的一個重要趨勢,。諾貝爾物理學獎獲得者李政道教授曾多次指出：“暗物質(zhì)是籠罩20世紀末和21世紀初現(xiàn)代物理學的最大烏云，它將預(yù)示著物理學的又一次革命,?！?/p> 暗物質(zhì)不發(fā)光，也就是不發(fā)出電磁波,，所以看不見,，但與通常物質(zhì)一樣，暗物質(zhì)有引力作用,。這個引力效應(yīng)讓天文學家在宇宙空間發(fā)現(xiàn)暗物質(zhì)占宇宙的23%,，另外73%是暗能量。而組成我們身邊這個世界的常規(guī)物質(zhì)只占4%,。雖然人們早已經(jīng)猜測到暗物質(zhì)可能存在,，但一直以來從未明確探測到暗物質(zhì)粒子，因此,，還不能確定暗物質(zhì)的性質(zhì),。 丁肇中團隊使用的阿爾法磁譜儀(AMS)，是安置于太空中的精密粒子探測裝置,，是目前靈敏度最高,，也是最復(fù)雜、最昂貴的一臺暗物質(zhì)探測設(shè)備,，代表了當今科學實驗的最高技術(shù)手段,，由16個國家和地區(qū)的600余名科學家歷時近18年完成，耗資21億美元，實驗過程可能持續(xù)15至20年,。 在此之前,，在不同的實驗上都看到了一些“反常”跡象,，人們懷疑這些就是暗物質(zhì)的信號,。但是，由于實驗的靈敏度還不夠,，這些跡象都還無法確認為暗物質(zhì)的信號,。 2011年5月16日，AMS搭乘美國“奮進”號航天飛機的最后一個航班,，送入太空,，在未來20年內(nèi)，這個實驗是國際空間站上唯一的大型科學實驗,。丁肇中曾說：“這將使我們能夠直至宇宙的邊緣尋找反物質(zhì)宇宙的存在,。” 在太空運行的第一年,，AMS已經(jīng)收集了160億個宇宙線數(shù)據(jù),，遠遠超過了上個世紀收集到的宇宙射線數(shù)據(jù)的總和。 2011年5月19日放置至今,，AMS已觀測311億個宇宙射線,，其能量高達數(shù)萬億電子伏特。宇宙射線信號傳送到地面,，由AMS實驗項目組分析,。 從2011年5月19日至2012年12月10日的前18個月的太空實際探測運轉(zhuǎn)中，AMS分析了250億個初級宇宙射線,。其中,，科學家們確認了680萬個電子及其反粒子——正電子的事例。 由AMS探測的超過40萬個正電子,，是當前最多的在太空中直接觀測,、分析的高能量反物質(zhì)粒子。 丁肇中團隊的第一個實驗結(jié)果認為,，高能的正電子不是來自空間某個特定的方向,，這些特性表明了新物理現(xiàn)象的論據(jù)。這次研究成果在丁肇中看來是朝著人類認識暗物質(zhì)方向前進的重要一步,，但不是最終答案,。“我們需要更多的統(tǒng)計量來研究,，目前的結(jié)果是基于預(yù)期收集總數(shù)據(jù)量的約十分之一的數(shù)據(jù),。” 由于AMS的精確度及可用之高的統(tǒng)計量，AMS磁譜儀被科學家認為有能力探索新物理,。 曾與丁肇中一起工作的山東大學泰山學者特聘教授,、粒子物理學家王萌認為，這是粒子物理和高能物理界期待很久的實驗結(jié)果,。他相信,，隨著AMS最終發(fā)布的數(shù)據(jù)，將能最終澄清能譜是來源于暗物質(zhì)粒子的碰撞還是銀河系的脈沖星,。 在AMS項目中,，熱系統(tǒng)是最關(guān)鍵的部分，因為AMS探測器的溫度波動必須保持在1攝氏度之內(nèi),，然而由于地球和太陽的相對運動以及地球的自轉(zhuǎn)等因素,，AMS的溫度環(huán)境每天都在發(fā)生改變。 山東大學領(lǐng)導(dǎo)了AMS熱系統(tǒng)構(gòu)建的所有進程,。山東大學程林教授作為AMS熱系統(tǒng)總負責人,，全面承擔了設(shè)計、組裝和太空驗證AMS整個熱系統(tǒng)的全部工作,。 在今天的發(fā)布會上,，程林教授說，在工作18年后,，這是AMS項目給大家的一個交代,，是標志性的成績，相信會有越來越多的論文發(fā)表,，也許不會再等待18年，也許18個月就有新成果發(fā)布,。 他希望,，合作伙伴有機會通過這個項目獲得諾貝爾物理學獎。（記者鄭燕峰） |
