暗物质到底是什么?”为回答这个问题,人类不惜耗费大量精力和资金。从早期使用望远镜获得的不清晰图像,到如今阿尔法磁谱仪捕捉的精确数据,科学家从未停止探寻这个有关宇宙结构和运行之谜的答案。值得关注的是,在寻找暗物质的进程中,中国人开始扮演越来越重要的角色。
“中国芯”解决40年来最大难题
早在上世纪60年代,丁肇中就踏上了追寻暗物质的征程。“我的创意是1994年二三月时提出的,因为我在60年代末就做过反物质的实验,此后也经常考虑暗物质、反物质的问题,”丁肇中此前曾表示。但如何将一个桌子大小的磁谱仪送入太空,却困扰了科学家近40年。
在这条困难重重的探索道路上,利用国际空间站开展实验的阿尔法磁谱仪项目首先取得进展。在这个国际项目中,中国科研人员做出了重要贡献。
丁肇中团队3日发表的报告附有一份长长的作者名单。阿尔法磁谱仪项目荟萃了全球54个科研机构的数百名研究人员,其中名列第七的是中国的中科院电工所。阿尔法磁谱仪有颗“中国芯”,它最关键的大型磁体来自中科院电工所。
在一次偶然的机会下,丁肇中在美国一份文献中看到中科院电工所的论文,发现中国能制造很好的磁体,与其他国家的方案相比,电工所的永磁体方案具有重量轻、无漏磁、无二极磁矩及磁场均匀等优点。丁肇中把这一方案带回美国,获得一致肯定,随后与中方签署了合作合同。
“近40年无法解决的难题,最后还是由中科院电工所给解决了,”丁肇中说,“如果缺少了中国科学家,如何将大型磁体放入太空这一几十年来的难题恐怕现在还无法解决。”
1998年6月,磁谱仪项目的实验机阿尔法磁谱仪1终于搭乘“发现”号航天飞机升空10天,获得了大量重要数据,其核心部分就是中国制造的永磁体系统。
2011年5月,阿尔法磁谱仪2搭载最后一班航天飞机,在国际空间站开始长达20年的太空探索,其核心部分仍是当年的“中国制造”。
除永磁体系统是中国制造外,磁谱仪项目的整体散热系统、轨迹探测器热控系统、地面模拟系统、电磁量能器结构和地面总装支撑设备的设计研制,也分别由山东大学、中山大学、东南大学和中科院高能物理研究所独立或参与完成;而台湾的中山科学院也为磁谱仪项目设计出了运行速度比美国航天局现行系统快10倍的电子控制系统。
2011年5月16日,美国“奋进”号航天飞机将阿尔法磁谱仪2送至国际空间站。3天后,阿尔法磁谱仪收集到的首批数据发回位于日内瓦的控制中心。这次最新公布的研究成果,就是基于阿尔法磁谱仪从2011年5月至2012年12月记录的250亿个宇宙射线事件。
中国科研机构承担大量数据分析工作
阿尔法磁谱仪项目实际上是一个大型粒子物理实验,首要目的是寻找宇宙中的暗物质及其起源。宇宙的暗物质远远多于目前可见的物质,暗物质碰撞会产生额外的正电子,这些正电子的特征会被阿尔法磁谱仪精确地测量到。
获取数据只是第一步,对庞大的数据量进行分析才更关键。丁肇中此前接受新华社记者采访时说,如果把每个粒子、每道宇宙线经过磁谱仪都算一个数据,那么磁谱仪每天传回的数据都在100万至1000万个之间。未来20年内,在距离地球近400公里的国际空间站上,阿尔法磁谱仪将收集到3000亿个数据,为人类寻找新物质提供前所未有的精度。
中国的中科院高能物理研究所承担了大量数据分析工作,此外,东南大学、中山大学和山东大学与美国麻省理工学院、德国亚琛大学、意大利和法国的科研机构等来自全球16个国家和地区的56个科研机构都加入了这一国际合作的大项目。(新华社)
以上内容来自:深圳特区报
news.gmw.cn/newspaper/2013-04/05/content_1204091.htm
科学家发现暗物质存在的迹象 东北新闻网 2013-04-05 01:40:00
中国的中科院高能物理研究所承担了大量数据分析工作,此外,东南大学、中山大学和山东大学与美国麻省理工学院、德国亚琛大学、意大利和法国的科研机构等都加入了这一国际... 百度快照
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