暗物质现端倪 丁肇中团队发现可能证据

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【大纪元2013年04月07日讯】(大纪元记者李洗尘编译报导)国际空间站上的一台巨大的粒子物理探测器首次提供了寻找暗物质的观测结果,相关研究发现了约40万个正电子,这意味着暗物质的存在或将得到证实。

据CNN报导,由诺贝尔奖得主、麻省理工大学教授丁肇中教授领导的“阿尔法磁谱仪计划”(Alpha Magnetic Spectrometer)结合了共16个国家的科学家共同参与。而这台重达8.5公吨的最先进宇宙射线粒子物理探测仪,是由挑战者号航天飞机在最后一次任务时运到国际空间站,并在美国航天局的指导下进行安装。预计将和空间站一起工作至2020年或更久。

科学家们认为,暗物质是构成我们宇宙的主要部分。他们正在通过研究宇宙射线的流量来寻找暗物质存在的证据。这些宇宙射线是充满在太空中的高能量带电粒子。当不可见的暗物质粒子与这些射线相互碰撞时,就会导致所谓的“湮灭”(annihilation)。而“湮灭”的结果是产生正电子,即电子的反物质对应物。

发现正电子的这台巨大探测器叫阿尔法磁谱仪,于约两年前运送并安装到国际空间站。本周三(4月3日),阿尔法磁谱仪的国际运行团队在瑞士的欧洲核子研究中心(CERN)发布了初步的研究结果。据CERN的声明:“与太空中暗物质发生湮灭而产生正电子的情况相吻合,但是还有其它解释的可能。”他们的初步结论基于过去18个月中250亿次的记录事件。

从2011年5月开始,这台安装在国际空间站外部,并随着空间站绕地球旋转的探测仪,就一直在对物质、反物质以及其它粒子进行详细的探测,并把数据发送给地面上的数百名科学家进行分析。

丁肇中教授表示:“这是迄今为止最准确的宇宙正电子射线流量测量。这些结果清楚的说明了这台探测仪的能力和作用。在接下来的几个月中,该探测仪将帮助我们得出结论,这些正电子是来自于暗物质,还是有其它来源。”

伦敦大学的物理学家罗伯特•弗兰克(Robert Flack)表示,阿尔法磁谱仪得到的结果非常了不起,因为我们可以由此得到关于暗物质的一个答案。他解释说,暗物质一直很神秘,因为直到目前人们也没法直接观测到它。

他说:“我们非常高兴能推测出暗物质是存在的,我们也非常高兴能推测出它的形状。因为星系由它发展而来,而且它远远大于星系。但是我们目前还不知道它由什么构成,而很让我们受挫的一个事实是我们无法看到它或探测到它,因为我们的探测仪器只能测量我们所知的事物。因此,只有能够确定暗物质的构成,才能回答暗物质的基本问题。”

弗兰克说,该项目中的科学家认为,探测仪得到的结果,远远比之前的实验结果要精确,还与一个相当基础的暗物质模型的结果相一致。但是,科学家并没有急着对此下结论,以免事后被证明结论错误。

美国航天局主管查理斯•波登(Charles Bolden)在周三的一份声明中表示,这个结果“能够帮助我们对基础物理和天体物理学加深新的理解。我相信,这只是一个开始,空间站将来会带来更多的科学发现,让我们改变自己对宇宙的认识。”

CERN主管若夫•赫尔(Rolf Heuer)则表示,这个发现是“太空测试和地面测试互补的极好例证。”“通过太空-地面的协作研究,我有信心我们能在将来数年的某个时候揭开暗物质之谜。”

在过去的几十年中,科学家们已经得出一个结论,宇宙仅有5%由原子构成,换句话说,我们所能看到能感知的一切只占宇宙的很小一部分。而宇宙的绝大部分是我们看不到的。其中的71%称为“暗能量”,而剩下的24%称为“暗物质”。

此后,人们一直在研究宇宙中这些“暗”的成分到底是什么,因为它们不和通常的物质发生作用,而且从来没有被直接探测到过。

(责任编辑:高谦)

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