内容摘要:10月12日,著名物理学家、诺贝尔物理学奖获得者丁肇中做客山东大学期间,就其主持的有关暗物质探索与研究的最新进展等相关问题举行媒体见面会。丁肇中携手山东大学研究团队致力于宇宙暗物质探索研究项目由丁肇中领导的阿尔法磁谱仪(AMS)是目前世界上规模最大的科学项目之一, 2011年 5月 16日由美国“奋进号”航天飞机送入太空。“以山东大学研究团队为代表的中国科学家在研究开展以来作出了卓越的贡献。
关键词:丁肇中;山东大学;探测;空间站;测量;增加;科学研究;科学家;应用;暗物质探索
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中国社会科学网山东讯(记者张清俐)10月12日,著名物理学家、诺贝尔物理学奖获得者丁肇中做客山东大学期间,就其主持的有关暗物质探索与研究的最新进展等相关问题举行媒体见面会。
丁肇中携手山东大学研究团队致力于宇宙暗物质探索研究项目
由丁肇中领导的阿尔法磁谱仪(AMS)是目前世界上规模最大的科学项目之一,2011年5月16日由美国“奋进号”航天飞机送入太空。据介绍,AMS是目前唯一永久安放在国际空间站上的具有开创型的大型科学实验,以探测外层空间反物质、暗物质,以及宇宙射线的起源为目的,由15个国家和地区的600余名科学家历时16年完成。AMS自2011年5月19日安放在国际空间站至今,已探测和分析了超过540亿个宇宙射线,其能量高达数万亿电子伏特。在国际空间站的生命期内,AMS将测量和收集数千亿的初级宇宙射线。
“以山东大学研究团队为代表的中国科学家在研究开展以来作出了卓越的贡献。”丁肇中表示。山东大学参与的AMS项目历时18年首次公布了实验的第一个结果,宣布已发现了40万个正电子,该结果刊登在《物理评论快报》(Physical Review Letters)上,实验结果详细分析了根据大量数据绘出的能谱变化。精确的能谱显示,延伸到更高能量后,理论上应为下降的曲线,实验探测结果表现为上升曲线。该现象表明,此能谱来源于暗物质粒子的碰撞或者是银河系中的脉冲星。AMS探测的结果第一次以前所未有的精度找到了暗物质可能存在的间接证据。2014年9月18日,AMS项目公布了第二个实验结果,宣布AMS已发现了1090万个电子与反电子,测量的反电子分率在停止增加时的能量为275±32 GeV,这是半世纪以来的宇宙射线实验首次得到反电子分率的最大值。AMS在太空运行40多个月后,搜集了540亿个宇宙射线数据,至今已分析了410亿个数据。其中,测量了能量在5亿至5千亿电子伏特之间的反电子分率,发现此分率在80亿电子伏特时开始快速增加,显示了有新的反电子源的存在。反电子分率随能量增加而增加的速率被精确测出,无明显的峰值存在。反电子分率停止增加的能量为275±32 GeV(1GeV为10亿电子伏特)。多出的反电子分率在百分之三的误差内各向同性,证实高能量的反电子可能不是来自某些特定的方向。学界认为,这一结果与2013年4月3日AMS项目第一次公布的实验结果将共同成为人类探测暗物质的重要里程碑。
据介绍,项目开展至今证明暗物质存在的6个特征已有5个被证实。丁肇中表示,要想证明暗物质存在还需要一段时间实验。
丁肇中回应对高端科学研究价值的质疑
和其他很多高端科学研究一样,AMS也是一个需要投入大量精力与资金的实验项目。各国在探测暗物质等高端科学研究中作了大量投入,遭到一些社会人士的质疑。对此,丁肇中回应说,科学最初来自于人的好奇心,这也是人和动物的最大区别。“往往现在我们所用的东西都曾经被认为是‘花钱最多、最没有经济效益的’。”丁肇中举例说110多年前,物理学领域最早的两大奖项颁发给了发现电子和X光的科学家,那时候也有很多人问它有什么用。而到了上世纪三十年代后电子和X光被广泛应用于医学;上世纪四十年代最尖端科学是空间物理,现在也被广泛用在民用导航等方面。当然,很多科学研究从基础研究到应用一般需要很长一段时间,而现在AMS项目还很难推测将来会有哪些应用。

