“寻找暗物质”获重要线索 中国科学家贡献巨大

丁肇中接受媒体采访。新华社发

　　据新华社电由诺贝尔奖得主、美籍华人物理学家丁肇中主持的大型粒子物理实验阿尔法磁谱仪（AMS）项目取得首批研究成果。山东大学受权在昨天零时宣布，AMS已发现超过40万个正电子，这些正电子有可能来自于脉冲星或者人类一直寻找的暗物质。中国科学家在这项国际重大科学工程中贡献巨大。

　　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。

　　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。中国科学家还参与了实验数据分析和物理研究工作。

　　揭秘暗物质

　　问题

　　什么是暗物质？

　　答：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。宇宙中最重要的成分是暗物质和暗能量，暗物质占宇宙25%，暗能量占70%，我们通常所观测到的普通物质只占宇宙质量的5%。

　　问题

　　探测暗物质有何意义？

　　答：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。暗物质的存在是通过天文观测推测出来的，然而目前被广泛认可的粒子物理学标准模型预言的62种基本粒子中不包含能解释暗物质的基本粒子，因此，探测和研究暗物质很可能导致物理学界新的革命。

　　国内众研究机构积极探索暗物质

　　“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。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。

　　中科院高能物理研究所在此期间承担了大量数据分析工作。此外，中国的东南大学、中山大学和山东大学以及美国麻省理工学院、德国亚琛大学、意大利和法国的科研机构等都参与进来。

　　事实上，全球科学界长久以来对暗物质的探索并不止于阿尔法磁谱仪项目。中科院紫金山天文台的科研团队目前正与国内同行合作，加紧研制“暗物质粒子探测卫星”。相比阿尔法磁谱仪，中国正研制的这种卫星耗资少，重量轻，可望在暗物质探测领域取得突破。上海交大以及清华大学研究人员也在国内的地下实验室里孜孜不倦地进行着相关实验。