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丁肇中:反物质是什么,暗物质源于何处,2024年会有决定性结果
添加时间:2018-07-10    阅读次数:144   作者:王延斌


“反物质是什么,暗物质源于何处,预计2024年会有个决定性结果。”7月7日,诺贝尔物理奖获得者、麻省理工学院教授丁肇中在接受科技日报记者提问时做了上述回答。当日,丁肇中教授访问山东大学,后者是丁肇中领导的AMS(阿尔法磁谱仪)实验的重要参与者,双方达成了一系列共识。



两年前,丁肇中教授主持的AMS项目在欧洲核子中心发布了五年太空实验的结果。部分结果显示:AMS通过准确测量铍-硼流强比例,得到关于宇宙线在星系间传播时间的信息,测得银河系宇宙线的年龄大约是1200万年,这是人类首次获得宇宙线的相对准确年龄;“对1650万电子和108万正电子的测量显示,电子流强与正电子流的强度不同,随能量变化的行为也不一样。”AMS的这一测量结果颠覆了以往实验结果,刷新了科学家对宇宙线的认识;利用3亿个质子事例,AMS将质子流强测量达到1%的精度,结果显示,“质子流强不能被简单地描述成单一的幂律谱,质子能谱指数随能量变化。”这颠覆了人类之前对宇宙线的普遍认识。



“大家关心近几年该项目的进展情况如何?”针对科技日报记者的提问,丁肇中表示,“两年以前AMS项目的结果是推翻了以前的理论,而最近两年的结果又推翻了更多的理论。同时,我可以告诉大家,反物质最终结果是什么,暗物质的来源是什么,到2024年应该有一个比较有决定性的结果出来。”


AMS是由诺贝尔物理奖获得者丁肇中教授主持的国际大科学工程,是上世纪末和本世纪初世界上规模最大的科学计划之一,是第一个安置于太空中的最强大、最灵敏的精密粒子探测装置,是目前唯一被永久安放在国际空间站上的具有开创型的大型科学实验。


丁肇中透露,AMS是太空中唯一的磁谱仪,今后几十年内,不可能再有第二个磁谱仪。目前,AMS已经收集了超过1190亿个宇宙线数据,主要结果已经整理成数十篇学术文章,发表在物理评论快报等世界顶尖学术期刊上。2004年3月,山东大学正式参与该项目,全面负责热科学系统设计制造。其中程林教授是AMS热系统的总负责人,领导着麻省理工学院、瑞士苏黎世高工、美国宇航局等不同单位的三十多位科学家共同工作。据了解,AMS随国际空间站每90分钟绕地球一圈,经历-40 ~+60 温度周期性变化,极端热环境低温可至-90 、高温可至+230 ,热系统是AMS各部件正常工作的基础。



AMS在太空中每天都发回海量的数据,这些数据是如何储存和分析的?丁肇中表示,我们数据是海量的数据,数据传先从国际空间站传到三万公里的卫星,再传输到美国的空军基地,再传到休斯敦航天中心,然后传到日内瓦,第一件事情先把它记录下来。我们在日内瓦有一份,在美国的休斯敦也有一份。数据资料接收完了之后就开始分析,很多物理项目通常我组织最少2支、最多6支国际合作队分析同样的数据。为什么?因为要非常小心和谨慎,因为数量海量,误差很小。误差很小的时候,人的判断力很重要。假设误差是1%,哪个更准确,判断力就很重要。先让他们自己商量,这6种数据取哪一组的数据,然后经过我的同意。有时候我同意,很多时候我不同意,不同意我就说,我需要A组,不要B组,原因是什么,我会说的很明确。将数据写成一篇文章,这6组先讨论,然后到我办公室来,办公室所有人都在,我做投影,然后念。一句一句的念,每一个标点符号,每一个字,每一张图,每一个参考文献,所以通常一篇文章要讨论三个小时。三个小时以后又有很多的改变,再讨论,通常讨论到20遍。最后我决定发表。假设有任何地怀疑,绝对不发表。


丁肇中介绍,到目前为止,AMS测量的正电子的结果和暗物质理论是符合的,但是,要完全证明找到暗物质,还需要几年的时间,“ 相比之下,AMS最重要的结果是,探索到自然界中存在,但我们无法想象,前所未有的现象。 ”来源:科技日报


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