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中国科学家为阿尔法磁谱仪寻找暗物质贡献"中国智慧"

2013年04月05日来源:新华网编辑:钟晨我有话说

 
    诺贝尔奖得主、美籍华人物理学家丁肇中3日晚公布了其主持的大型粒子物理实验——阿尔法磁谱仪(AMS)项目的首批研究成果,使人类对宇宙中暗物质的认识更进了一步。中国科学家参与了这项国际重大科学工程,并在其中作出了重要贡献。
 
    AMS项目的首批科学家和主要成员之一、中科院高能物理研究所原所长陈和生院士介绍说,在宇宙的构成中,人类已知的物质仅占4%左右,而暗物质量几乎是已知物质的6倍,但科学家一直未找到它存在的证据。
 
    2011年5月16日,美国“奋进”号航天飞机最后一次任务将“阿尔法磁谱仪2”送至国际空间站,其主要任务之一就是寻找宇宙中的暗物质。
 
    “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测量到。根据丁肇中教授发布的成果,阿尔法磁谱仪已发现超过40万个正电子,这些正电子有可能来自人类一直寻找的暗物质,也可能来自银河系的脉冲星等天体。”陈和生说,“但无论如何我们向最终找到暗物质存在的可靠证据又迈进了一步。”
 
    鲜为人知的是,阿尔法磁谱仪有一颗强大的“中国心”——一块中国制造的巨大永磁铁。它由中科院电工研究所、高能物理所和中国运载火箭技术研究院共同设计研制,用于区分粒子带正电还是负电,是磁谱仪的核心部件。
 
    据介绍,要将一个大型磁铁放入太空是AMS项目的最大挑战之一。中国科学家选择新型高磁能积钕铁硼材料,采用独特的磁路设计,完全符合实验要求,可以使磁谱仪使用寿命长达18到20年,并顺利通过了美国国家航空航天局严格的安全审查,成为人类送入宇宙的第一块大型磁体。
 
    同时,探测器关键部分的电磁量能器由中科院高能物理所、中国运载火箭技术研究院的科学家和意大利、法国同行合作研制。“它能精确测量电子和正电子的能量。”陈和生说。
 
    中国科学家还参与了实验数据分析和物理研究工作。据介绍,AMS的数据分析由2个独立的团队进行,每个团队都包括了许多国家的科学家,互相“挑错”,最终达成一致,确保结果的正确。“中国科学家的数据分析对电荷测量、粒子识别、电子能量测量等发挥了十分重要的作用。”陈和生说。
 
    陈和生表示,要获得暗物质存在的确切证据,还需要积累更多的数据。“中国科研人员一直在日内瓦欧洲核子研究组织的AMS运行中心参与值班,同时还将继续进行数据分析和物理研究。”他说,“最终结果的获得或许需要数年时间,但这一结果无疑对物理学的发展意义重大。”

 

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