诺奖得主丁肇中对宇宙探索保持好奇心 希望找到暗物质反物质

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诺奖得主丁肇中:对宇宙探索保持好奇心 希望找到暗物质反物质

来源:南方都市报 日期:2017-10-23


  10月17日,在美国得克萨斯州休斯敦,阿尔法磁谱仪项目首席科学家丁肇中在约翰逊航天中心演讲。丁肇中17日表示,他带领的研究团队有望在2024年找到宇宙暗物质的线索。新华社发


  美籍华裔科学家、诺贝尔奖得主丁肇中日前在美国休斯敦约翰逊航天中心接受新华社记者专访时说,把阿尔法磁谱仪送上太空,是出于自己挥之不去的好奇心,希望借此找到暗物质和反物质的线索。81岁的丁肇中祖籍山东省日照市,现任美国麻省理工学院教授、美国国家科学院院士及中国科学院外籍院士,曾因发现J粒子获得1976年诺贝尔物理学奖。

  纪录片向丁肇中致敬

  丁肇中此次专程来参加美国航天局举行的纪录片首映式。这部名为《为飞行而战》的纪录片反映了阿尔法磁谱仪一波三折、最终被送入太空的历程,以此向力挽狂澜的丁肇中致敬。

  丁肇中团队领衔的阿尔法磁谱仪项目是首次在太空中进行的大型精密物理实验。这个体积为60立方米的大家伙已经在距地球400公里的国际空间站上运行了6年多,超出设计寿命一倍。丁肇中介绍说:“国际空间站每93分钟绕地球运行一周,我们每班6人,不间断实时监测和分析传回的数据,没有节假日。”

  该项目由美国、中国和俄罗斯等16个国家和地区共同参与,涉及全球60所大学和研究所,参与人数多达600人。

  丁肇中告诉记者,参与阿尔法磁谱仪项目的中国科学家有上百名,他们作出了重要贡献,例如制造了核心部件永磁体。而中国科学家与丁肇中团队的合作早在1977年就开始了。

  “当时中国‘文革’刚结束,邓小平请我吃饭时,建议每年派10位科学家参加我的工作。从那时至今,一直有中国科学家参加我的团队,并作出了世界公认的贡献。”丁肇中回忆说。

  阿尔法磁谱仪项目

  阿尔法磁谱仪的首要实验目的是寻找宇宙中暗物质及其来源。磁谱仪迄今已收集到1000亿个宇宙射线,能量达到万亿电子伏特,其测量结果也与暗物质模型相符。丁肇中认为:“还需要更多对高能量区正电子流强的探测数据,到2024年左右,一定会有相应测量结果,且与暗物质模型相符的可能性很大。”

  美国航天局每年用于国际空间站的经费为30亿至40亿美元,相关预算到2024年底截止。因此,对丁肇中团队而言,2024年是关键时间节点。

  阿尔法磁谱仪另一个目标是寻找宇宙中的反物质线索。丁肇中解释说,假如宇宙是由大爆炸而来,大爆炸以前是真空,那么大爆炸之后应该有相同数量的物质与反物质,这就是对称宇宙论。

  反物质的存在已在加速器上得到证实。科学家面临的问题是:是否存在基本粒子组成的反宇宙?由于物质和反物质在大气中相互湮灭,人们无法在地面上探测到反物质。而宇宙是最广阔的实验室,其中射线能量远高于任何加速器。

  2016年12月,在欧洲核子中心就阿尔法磁谱仪项目举行的发布会上,中国东南大学参与项目数据处理与分析的研究人员介绍,“阿尔法磁谱仪探测器以十亿分之一的测量精度,探测到少量疑似反氦事件,使人类见到反物质宇宙探测的曙光”。

  获得诺贝尔奖多年后,丁肇中从没有停下科学探索的脚步。他说:“能获诺贝尔奖是种幸运,正因为这份幸运,我一直保持好奇心。”

  特写

  说服参众两院全票通过议案支持项目研究

  受两次航天飞机失事事故影响,又因经费紧张,美国航天局10年前决定取消航天飞机飞行,阿尔法磁谱仪项目面临下马风险。紧急关头,丁肇中在美国国会听证会上力陈阿尔法磁谱仪探索宇宙起源的意义,说服参众两院全票通过议案,以法律形式支持这项研究。

  因此,美国航天局特地增加一次飞行任务。2011年5月16日,“奋进”号航天飞机最后一次飞行,将阿尔法磁谱仪送上国际空间站。

  丁肇中领导的阿尔法磁谱仪项目是首次在太空中进行的大型精密物理实验,由美国、中国、俄罗斯等16个国家和地区的60个研究机构共同参与,主要目的是探索宇宙中的暗物质及其起源。

  丁肇中告诉新华社记者,参与阿尔法磁谱仪项目的中国科学家有上百名,他们为项目作出了重要贡献,例如制造了核心部件永磁体。

  暗物质是指那些不发光、不发出电磁波、不参与电磁相互作用、无法用现有观测工具直接“看”到的物质。暗物质被认为在宇宙中广泛存在,但人类一直没能找到暗物质存在的坚实证据。