科学院院士谈暗物质(诺奖得主丁肇中)
科学院院士谈暗物质(诺奖得主丁肇中)实验结果同时显示,宇宙中存在与大部分电子不一样的正电子源。此外,还精确排除了已有不同的宇宙线模型。据参与该项目的山东大学教授程林介绍,目前阿尔法磁谱仪已发现了1090亿个电子与反电子,这是半世纪来首次检测到的正电子分率的最大值,在空间各向同性的测量精度方面也比上次有所提高。不过,由于暗物质不与电磁波等产生作用,目前科学家只能通过其与物质的相互作用来间接“观察”暗物质。基于暗物质碰撞产生正电子与反质子的原理在太空进行的湮灭实验,是探寻暗物质迹象的手段之一。丁肇中率领的团队正是湮灭实验的代表。2013年4月3日,丁肇中向全世界第一次公布了实验数据结果——阿尔法磁谱仪探测到40万个正电子;比例上升平衡,没有出现峰值;正电子来源没有特定方向。但这些正电子是否是暗物质存在的证据,丁肇中无法判断。此次与暗物质碰撞湮灭产生正电子模型预测更符合的新发现,让丁肇中团队非常兴奋。
1932年,暗物质刚被提出来时仅仅是理论的产物,但是我们知道暗物质已经成为了宇宙的重要组成部分。暗物质的总质量是普通物质的6.3倍,在宇宙能量密度中占了1/4,同时更重要的是,暗物质主导了宇宙结构的形成。暗物质的本质还是个谜。近日,诺贝尔奖得主、美籍华人物理学家丁肇中带领的阿尔法磁谱仪团队在欧洲核子研究中心公布了其最新研究成果,在业已完成的观测中,暗物质的6个特征已有5个得到确认,进一步显示暗物质可能存在。
“这是个很不错的结果。”国家天文台宇宙暗物质暗能量组首席研究员陈学雷说,该探测设备的精度和准确度很高,结果意味着暗物质探测迈出了重要一步。
暗物质和暗能量被并称为21世纪现代物理学和天文学晴朗天空中的“两朵乌云”。在宇宙的构成中,人类已知物质为4%左右,暗物质的比例几乎是已知物质的6倍。
在陈学雷看来,暗物质是大自然给予人类的新提示,“我们本以为有一套很完美的描述大自然的体系,但后来发现,我们所能描述的仅是宇宙的冰山一角”。
不过,由于暗物质不与电磁波等产生作用,目前科学家只能通过其与物质的相互作用来间接“观察”暗物质。基于暗物质碰撞产生正电子与反质子的原理在太空进行的湮灭实验,是探寻暗物质迹象的手段之一。丁肇中率领的团队正是湮灭实验的代表。
2013年4月3日,丁肇中向全世界第一次公布了实验数据结果——阿尔法磁谱仪探测到40万个正电子;比例上升平衡,没有出现峰值;正电子来源没有特定方向。但这些正电子是否是暗物质存在的证据,丁肇中无法判断。
此次与暗物质碰撞湮灭产生正电子模型预测更符合的新发现,让丁肇中团队非常兴奋。
据参与该项目的山东大学教授程林介绍,目前阿尔法磁谱仪已发现了1090亿个电子与反电子,这是半世纪来首次检测到的正电子分率的最大值,在空间各向同性的测量精度方面也比上次有所提高。
实验结果同时显示,宇宙中存在与大部分电子不一样的正电子源。此外,还精确排除了已有不同的宇宙线模型。
开始点、上升速率、最高点以及正电子的产生率是否会突然下降……这是暗物质碰撞产生过量正电子的6个特征。如今,仅有正电子的产生率是否下降这一特征尚未被观测到。在程林看来,此次研究结果将人类对暗物质的探索向前推进了一大步。