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          探尋暗物質蹤跡的“中國心”

          探尋暗物質蹤跡的“中國心”

          2013-04-08 15:45:44

            AMS熱系統(tǒng)總負責人、山東大學教授程林說,截至2012年12月10日,在前18個月的太空實際探測運轉中,AMS分析了250億個初級宇宙射線。“我們確認了其中的680萬個電子及其反粒子——正電子的事例。”

            丁肇中在論文中這樣表述:“正電子比分能譜未顯示其有結構或隨時間改變。正電子與電子的比率沒有顯示出空間的各向異性,即高能的正電子不是來自空間某個特定的方向。”

            山東大學物理學院教授王萌從專業(yè)角度分析,這段話可理解為實驗結果已經(jīng)比較接近暗物質了。程林則表示,“這一實驗結果在去年9月份就已經(jīng)出來了,科學家們本著實事求是的嚴謹態(tài)度不斷進行確認,生怕出錯,發(fā)布日期一拖再拖”。實驗結果將發(fā)表于《物理評論快報》。

            何時揭開暗物質之謎

            “尋找暗物質是當今國際粒子物理實驗的前沿,對各項技術的要求也非常高。”陳和生表示,除在太空探測暗物質的AMS項目外,還有歐洲的LHC大型粒子加速器以及我國正在開展的地下實驗等。

            而根據(jù)計劃,阿爾法磁譜儀的預計壽命是20年,除尋找暗物質外,還有尋找反物質和精確測量宇宙線成分的任務。目前發(fā)布的實驗結果,是對預期收集總數(shù)據(jù)量的約1/10數(shù)據(jù)的分析。

            除永磁體系統(tǒng)是中國制造外,磁譜儀項目的整體散熱系統(tǒng)、軌跡探測器熱控系統(tǒng)、地面模擬系統(tǒng)、電磁量能器結構和地面總裝支撐設備的設計研制,也分別由山東大學、中山大學、東南大學和中科院高能物理研究所獨立或參與完成。

            中國科學家還參與了實驗數(shù)據(jù)分析和物理研究工作。AMS的數(shù)據(jù)分析由2個獨立團隊進行,每個團隊都包括了許多國家的科學家。他們互相“挑錯”,最終達成一致,確保結果的正確。

            “中國科學家的數(shù)據(jù)分析在電荷測量、粒子識別、電子能量測量等方面發(fā)揮了十分重要的作用。”陳和生說。

            “丁肇中團隊所使用的阿爾法磁譜儀當然是目前靈敏度最高,也是最復雜、最昂貴的一臺暗物質探測設備,代表了當今科學實驗的最高技術手段。”中科院高能物理所研究員畢效軍在此前接受采訪時說,之前科學家們在不同的實驗上都看到了一些跡象,懷疑這些就是暗物質的信號,但由于實驗的靈敏度不夠,這些跡象還無法確認為暗物質的信號。

            陳和生表示,要獲得暗物質存在的確切證據(jù),還需要積累更多的數(shù)據(jù)。“中國科研人員一直在日內瓦歐洲核子研究組織的AMS運行中心參與值班,繼續(xù)進行數(shù)據(jù)分析和物理研究。”他說,“隨著數(shù)據(jù)的不斷收集和分析,暗物質之謎最終會在若干年后被揭開。這一結果無疑對物理學的發(fā)展意義重大。”

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