» 暗物质是神马...丁肇中团队暗物质研究取得18年首个实验成果
    诺贝尔奖得主、美籍华人物理学家丁肇中3日公布了其主持的阿尔法磁谱仪项目(AMS)首批研究成果。他当天对新华社记者表示，尽管这一成果具有突破性，但仍应保持冷静。
    暗物质和暗能量是现代天文学和物理学最大的谜团之一，它们是为了解决宇宙学观测与理论上的矛盾而提出来的。AMS项目的首要目的就是寻找宇宙中的暗物质及其起源。
    丁肇中3日晚间在位于瑞、法边境的欧洲核子研究中心阿尔法磁谱仪项目办公室告诉记者，目前AMS收集到40万个正电子，远远超出人们的想象，这些正电子有可能来自于脉冲星或者人类一直寻找的暗物质。此前包括美国费米望远镜等项目都曾观察到过量正电子现象，但数据误差很大，而AMS的误差只有1%，“相当于肉眼和精密显微镜的区别。”
    
    4月3日，在日内瓦附近的欧洲核子研究中心，诺贝尔奖得主、美籍华人物理学家丁肇中接受媒体采访。
    这是丁肇中主持的AMS(阿尔法磁谱仪)项目在历时18年之后公布第一个实验结果。按照合作协议，丁肇中教授通知负责AMS项目热系统工程的山东大学程林教授，在济南进行同一文稿的中文发布。
    人类认识暗物质迈出重要一步
    目前，寻找暗物质粒子、研究暗能量的物理本质、探索宇宙起源及演化的奥秘、结合粒子物理和宇宙学的研究已成为21世纪天文学和物理学发展的一个重要趋势。诺贝尔物理学奖获得者李政道教授曾多次指出：“暗物质是笼罩20世纪末和21世纪初现代物理学的最大乌云，它将预示着物理学的又一次革命。”
    上世纪20年代，物理学家们提出了宇宙大爆炸的学说。根据这一学说，宇宙在爆炸以前处于真空状态，爆炸以后才形成了现实中的物质世界。再据此推断，有物质，就应该有反物质，那还会不会有由反物质组成的星球？这样的推测，引发了物理学家们极大的好奇心。
    此后，物理学家们开始了寻找反物质的尝试。欧美科学家们目前的探索是建造一个模拟太空环境的实验室，也就是通过粒子加速器开启反物质的寻找之旅。比如欧洲核子研究中心的大型加速器，周长就有27公里。然而，哪怕是这样一个巨大的实验室，对于研究浩瀚的宇宙世界来说也还是过于“迷你”了。于是，研究者们又把目光转向空中，由气球携带超导光谱仪进入天空采集数据，但其飞行高度只有80公里，还没穿越大气层，能够获取的数据非常有限。
    
    丁肇中团队实验室内的监控室
    在这种情况下，丁肇中教授另辟溪径，提出了一个非常大胆、也非常彻底的设想，就是把实险室直接建到太空中去，从太空收集最真实的数据信息，传回地面进行分析。于是就有了AMS阿尔法磁谱仪。
    暗物质不发光，也就是不发出电磁波，所以看不见，但与通常物质一样，暗物质有引力作用。这个引力效应让天文学家在宇宙空间发现暗物质占宇宙的23%，另外73%是暗能量。而组成我们身边这个世界的常规物质只占4%。虽然人们早已经猜测到暗物质可能存在，但一直以来从未明确探测到暗物质粒子，因此，还不能确定暗物质的性质。
    丁肇中团队使用的阿尔法磁谱仪(AMS)，是安置于太空中的精密粒子探测装置，是目前灵敏度最高，也是最复杂、最昂贵的一台暗物质探测设备，代表了当今科学实验的最高技术手段，由16个国家和地区的600余名科学家历时近18年完成，耗资21亿美元，实验过程可能持续15至20年，其主要目标是寻找备受科学家关注的反物质和暗物质，并探测宇宙射线的来源。寻找和研究这两种物质有助于揭开宇宙诞生和演变之谜。
    
    阿尔法磁谱仪已经安装在国际空间站上，图上可见宇航员太空行走，执行空间站维护工作
    在此之前，在不同的实验上都看到了一些“反常”迹象，人们怀疑这些就是暗物质的信号。但是，由于实验的灵敏度还不够，这些迹象都还无法确认为暗物质的信号。
    刊登在新一期《物理评论快报》的研究成果显示，在5亿至100亿电子伏特区间内，正电子占正电子和电子总和的比例随能量的增加而减小；在100亿到2500亿电子伏特的区间内，比例递增；到2500亿电子伏特之后，比例曲线基本变平。正电子比例能谱没有随时间改变，同时高能正电子不是来自空间某个特定的方向。
    丁肇中解释说，这些成果表明了：正电子比例随着能量增加继续上升；比例上升是很平衡的，没有出现峰值；正电子来源没有特定方向，“这三点都支持正电子来源于暗物质，可是没有完全的证据。”
    他指出，要确认正电子是由暗物质粒子碰撞、湮灭产生的，还需观测到正电子比例上升到峰值后是否有骤降。如果观察到骤降，说明来自暗物质对撞；如缓慢下降，则可能来自脉冲星。
    丁肇中说，作为AMS这样一个大型物理实验项目的负责人，必须保持冷静，因此对正电子的来源持开放态度，“最重要的是把数据准确地拿出来，不要有误差，”他说，“千万不能有偏见。”
    丁肇中说，可能还要花一段时间才能最终确定这些正电子“到底是怎么来的”。他说，目前收集到的数据是AMS预期收集数据的10%左右，这个项目还是“刚刚开始”，还有很多未知等待科学家们去探测。
    
    这是位于日内瓦附近的欧洲核子研究中心的丁肇中团队工作办公室
    AMS太空之旅一波三折
    阿尔法磁谱仪的实验始于20世纪90年代初，从设想到完成并被送入太空，共用了16年时间。
    作为这一计划的第一步，丁肇中教授先是经过多方努力，说服美国宇航局同意在国际空间站为阿尔法磁谱仪辟出一席之地，并用航天飞机将它运载到空间站。阿尔法磁谱仪的研发与建造工作也随即展开。然而就在十几年的努力与付出即将大功告成的时候，2003年“哥伦比亚号”航天飞机事故促使美国布什政府重新调整航天开发计划，停飞所有航天飞机，阿尔法磁谱仪进入太空的计划也因此被取消。
    这对于丁肇中和他的科研团队来讲无疑是一个巨大打击。年近七旬的丁肇中为挽救阿尔法磁谱仪的命运开始四处奔波。最终，他在美国国会的一场演讲产生了效果。“国际空间站如果没有科学，就失去了意义。”他的演讲很中肯，也很到位。2008年，美国参众两院通过法律，同意专门增加一次航天飞机飞行，由“奋进号”运送丁肇中的阿尔法磁谱仪到国际空间站。
    
    2010年8月26日工作人员将“阿尔法磁谱仪2”传送至运输机上
    2011年5月16日，AMS搭乘美国“奋进号”航天飞机的最后一个航班进入国际空间站。“宇宙是最广阔的实验室，宇宙线的能量高于任何加速器。这是唯一直接在太空中进行研究的大型科学实验。”在未来20年内，这个实验是国际空间站上唯一的大型科学实验。丁肇中曾说：“这将使我们能够直至宇宙的边缘寻找反物质宇宙的存在。”
    丁肇中的实验楼中央控制室有一块大屏幕，可以实时观测国际空间站的运行情况。几十位科学家昼夜值班，收集着来自太空的海量数据。由于AMS的精确度及可用之高的统计量，AMS磁谱仪被科学家认为有能力探索新物理。
    在太空运行的第一年，AMS已经收集了160亿个宇宙线数据，远远超过了上个世纪收集到的宇宙射线数据的总和。
    2011年5月19日放置至今，AMS已观测311亿个宇宙射线，其能量高达数万亿电子伏特。宇宙射线信号传送到地面，由AMS实验项目组分析。
    从2011年5月19日至2012年12月10日的前18个月的太空实际探测运转中，AMS分析了250亿个初级宇宙射线。其中，科学家们确认了680万个电子及其反粒子——正电子的事例。
    
    阿尔法磁谱仪02的1：3模型
    丁肇中团队的第一个实验结果认为，高能的正电子不是来自空间某个特定的方向，这些特性表明了新物理现象的论据。这次研究成果在丁肇中看来是朝着人类认识暗物质方向前进的重要一步，但不是最终答案。“我们需要更多的统计量来研究，目前的结果是基于预期收集总数据量的约十分之一的数据。”
    曾与丁肇中一起工作的山东大学泰山学者特聘教授、粒子物理学家王萌认为，这是粒子物理和高能物理界期待很久的实验结果。他相信，随着AMS最终发布的数据，将能最终澄清能谱是来源于暗物质粒子的碰撞还是银河系的脉冲星。
    丁肇中说，阿尔法磁谱仪的设计寿命是20年，所以他现在的主要工作就是采集和分析这些来自太空的数据。“最重要的目标是探测未知，探测宇宙当中存在但是我们无法想像也不曾发现的现象。” 他认为，基础科学与实用科学是相互关联的。科学从理论探索到实际应用有一个周期，这是必须经历的一个过程。但最终，科学研究的成果都会在应用科学领域得到运用。
    中国科研机构发挥重要作用
    在AMS项目中，热系统是最关键的部分，因为AMS探测器的温度波动必须保持在1摄氏度之内，然而由于地球和太阳的相对运动以及地球的自转等因素，AMS的温度环境每天都在发生改变。
    山东大学领导了AMS热系统构建的所有进程。山东大学程林教授作为AMS热系统总负责人，全面承担了设计、组装和太空验证AMS整个热系统的全部工作。
    程林教授说，在工作18年后，这是AMS项目给大家的一个交代，是标志性的成绩，相信会有越来越多的论文发表，也许不会再等待18年，也许18个月就有新成果发布。他希望合作伙伴有机会通过这个项目获得诺贝尔物理学奖。
    程林说,热系统是AMS正常工作的基础。AMS随国际空间站每90分钟经历-40℃～+60℃的温度周期性变化,极端热环境低温则可至-90℃、高温可至+230℃,因此,需要精确的热控制系统以保证其部件的正常运行。山东大学研究设计的AMS热系统,是国际空间站上中国制造的唯一大型组件。
    
    航天飞机机械臂抓住阿尔法磁谱仪，准备安装到国际空间站
    程林团队2004年3月开始参加AMS项目,领导了来自麻省理工学院、瑞士苏黎世高工、美国宇航局等不同单位的30多位科学家共同工作,构建了一种既具有较强的传热能力、又具有较大蓄热能力的特殊结构的散热板。它解决了阿尔法磁谱仪在国际空间站环境下运行的关键问题,丁肇中教授对此给予高度评价。
    山东大学热科学团队历时7年完成了AMS热控制系统,先后有23人参与海外科研,12人以此完成博士论文,山东大学热科学团队的研究也因此进入到了国际科学的最前沿。
    安装在阿尔法磁谱仪上的电磁量能器则中科院高能物理研究所和中国运载火箭技术研究院与法国、意大利专家联合研制而成。这些重要装备为这次发现奠定了技术基础。
    获取数据只是第一步，对庞大的数据量进行分析才是更关键的一步。中科院高能物理研究所在此期间承担了大量数据分析工作。此外，中国的东南大学、中山大学和山东大学以及美国麻省理工学院、德国亚琛大学、意大利和法国的科研机构等都参与进来。中国科研人员与国际同行联手完成了又一项媲美人类基因图谱计划的项目。
    
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网友评论(128196)2013-04-04 22:56

    暗物质跟反物质不是一回事吧？
    

网友评论(1401290)2013-04-04 22:56

    我知道反物质。。。
    

网友评论(10842875)2013-04-04 22:56

    不明觉厉……
    

网友评论(8630769)2013-04-04 22:57

    虾仁洗净，抹干水。加腌料腌十分钟，泡油，或炒熟盛罩篱内，使油及水流去。虾仁若不泡油，又不炒熟，便同蛋一起炒，炒好后，会有很多水分流出。鸡蛋加调味拌匀，加虾仁、葱又拌匀。下油四汤匙，放下鸡蛋、虾仁，炒熟上碟。——虾扯蛋就做好了
    

网友评论(619204)2013-04-04 22:58

    我知道妙姐的料理
    ----sent from my Xiaomi MI-ONE Plus,Android 4.1.2
    

网友评论(12819357)2013-04-04 22:58

    太nb了
    这么老还坚持搞科研啊
    

网友评论(475851)2013-04-04 22:58

    当年阿尔法磁谱仪发射的时候还亲眼看了直播
    
    学了好一会关于反物质的知识
    

网友评论(9433667)2013-04-04 22:59

    这花的钱要突破天际了吧
    ----sent from my Sony Ericsson ST25i,Android 2.3.7
    

网友评论(592279)2013-04-04 22:59

    丁肇中
    丁肇华
    丁肇民
    丁肇族
    

网友评论(4450529)2013-04-04 23:00

    美籍华人 实际上是个美国人。
    

网友评论(19289093)2013-04-04 23:00

    壮载我大物理学~
    

网友评论(10308346)2013-04-04 23:01

    暗物质，不是蓝大吗？？？好吧，我CCQ。。。
    

网友评论(3579486)2013-04-04 23:01

    暗物质可以用来干嘛
    ----sent from my samsung GT-N7100,Android 4.1.2
    

网友评论(47218)2013-04-04 23:02

    Reply Post by the17 (2013-04-04 22:56):
    
    暗物质跟反物质不是一回事吧？
    
    完全不是一回事
    

网友评论(17443192)2013-04-04 23:02

    Reply to Reply Post by 苍红一瞥 (2013-04-04 22:57)
    
    你发错地方了吧= =
    

网友评论(106854)2013-04-04 23:03

    Reply Post by lovescar (2013-04-04 22:59):
    
    丁肇中
    丁肇华
    丁肇民
    丁肇族
    
    又要黑CCTV了么
    

网友评论(8680896)2013-04-04 23:03

    anti-magic shield
    ----sent from my Meizu M040,Android 4.1.1
    

网友评论(1668550)2013-04-04 23:06

    暗物质是正电子和负电子
    但是这两种电子会湮灭成纯能量而不留痕迹
    所以检测到正电子就意味着发现了暗物质
    
    
    
    
    
    
    
    
    
    
    
    
    
    
    
    
    
    
    
    
    
    
    
    
    
    
    
    
    
    
    
    以上乱说的
    

网友评论(414387)2013-04-04 23:07

    我次奥，已经18年了，当年发射还看直播，那时才上初中。。。
    ----sent from my Xiaomi MI-ONE Plus,Android 4.1.2
    

    
    
    

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