丁肇中团队发现暗物质迹象

　　新华社日内瓦4月3日电 诺贝尔奖得主、美籍华人物理学家丁肇中3日公布了其主持的阿尔法磁谱仪项目（AMS）首批研究成果。他当天对新华社记者表示，尽管这一成果具有突破性，但仍应保持冷静。

　　暗物质和暗能量是现代天文学和物理学最大的谜团之一，它们是为了解决宇宙学观测与理论上的矛盾而提出来的。AMS项目的首要目的就是寻找宇宙中的暗物质及其起源。

　　丁肇中3日晚间在位于瑞、法边境的欧洲核子研究中心阿尔法磁谱仪项目办公室告诉记者，目前AMS收集到40万个正电子，远远超出人们的想象。此前包括美国费米望远镜等项目都曾观察到过量正电子现象，但数据误差很大，而AMS的误差只有1％，“相当于肉眼和精密显微镜的区别。”

　　刊登在新一期《物理评论快报》的研究成果显示，在5亿至100亿电子伏特区间内，正电子占正电子和电子总和的比例随能量的增加而减小；在100亿到2500亿电子伏特的区间内，比例递增；到2500亿电子伏特之后，比例曲线基本变平。正电子比例能谱没有随时间改变，同时高能正电子不是来自空间某个特定的方向。

　　丁肇中解释说，这些成果表明了：正电子比例随着能量增加继续上升；比例上升是很平衡的，没有出现峰值；正电子来源没有特定方向，“这三点都支持正电子来源于暗物质，可是没有完全的证据。”

　　他指出，要确认正电子是由暗物质粒子碰撞、湮灭产生的，还需观测到正电子比例上升到峰值后是否有骤降。如果观察到骤降，说明来自暗物质对撞；如缓慢下降，则可能来自脉冲星。

　　丁肇中说，作为AMS这样一个大型物理实验项目的负责人，必须保持冷静，因此对正电子的来源持开放态度，“最重要的是把数据准确地拿出来，不要有误差，”他说，“千万不能有偏见。”

　　丁肇中说，可能还要花一段时间才能最终确定这些正电子“到底是怎么来的”。他说，目前收集到的数据是AMS预期收集数据的10％左右，这个项目还是“刚刚开始”，还有很多未知等待科学家们去探测。

　　■延伸

　　阿尔法磁谱仪有颗“中国芯”

　　3日发表的丁肇中团队报告，后附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。

　　应该说，阿尔法磁谱仪在探寻暗物质的过程中立下了汗马功劳。但如何将一个桌子大小的磁体送入太空却困扰了科学家近40年。

　　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2、3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。

　　直到一次偶然的机会，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。新华

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　　暗物质

　　暗物质是宇宙中看不见的物质。现在我们看到的天体，要么发光，如太阳，要么反光，如月亮，但有迹象表明，宇宙中还存在大量人们看不见的物质。它们不发出可见光或其他电磁波，用天文望远镜观测不到。但它们能够产生万有引力，对可见的物质产生作用。

　　迄今的研究和分析表明，暗物质在宇宙中所占的份额远远超过目前人类可以看到的物质。暗物质被认为是宇宙研究中最具挑战性的课题。目前，暗物质的存在已经被人们普遍接受。人们认为暗物质促成了宇宙结构的形成，如果没有暗物质就不会形成星系、恒星和行星，更谈不上今天的人类了。探测和研究暗物质很可能导致物理学界新的革命。新华

(来源:南方日报)