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暗物質現端倪 丁肇中團隊發現可能證據

【大紀元2013年04月07日訊】(大紀元記者李洗塵編譯報導)國際空間站上的一臺巨大的粒子物理探測器首次提供了尋找暗物質的觀測結果,相關研究發現了約40萬個正電子,這意味著暗物質的存在或將得到證實。

據CNN報導,由諾貝爾獎得主、麻省理工大學教授丁肇中教授領導的「阿爾法磁譜儀計劃」(Alpha Magnetic Spectrometer)結合了共16個國家的科學家共同參與。而這台重達8.5公噸的最先進宇宙射線粒子物理探測儀,是由挑戰者號航天飛機在最後一次任務時運到國際空間站,並在美國航天局的指導下進行安裝。預計將和空間站一起工作至2020年或更久。

科學家們認為,暗物質是構成我們宇宙的主要部分。他們正在通過研究宇宙射線的流量來尋找暗物質存在的證據。這些宇宙射線是充滿在太空中的高能量帶電粒子。當不可見的暗物質粒子與這些射線相互碰撞時,就會導致所謂的「湮滅」(annihilation)。而「湮滅」的結果是產生正電子,即電子的反物質對應物。

發現正電子的這臺巨大探測器叫阿爾法磁譜儀,於約兩年前運送並安裝到國際空間站。本周三(4月3日),阿爾法磁譜儀的國際運行團隊在瑞士的歐洲核子研究中心(CERN)發布了初步的研究結果。據CERN的聲明:「與太空中暗物質發生湮滅而產生正電子的情況相吻合,但是還有其它解釋的可能。」他們的初步結論基於過去18個月中250億次的記錄事件。

從2011年5月開始,這臺安裝在國際空間站外部,並隨著空間站繞地球旋轉的探測儀,就一直在對物質、反物質以及其它粒子進行詳細的探測,並把數據發送給地面上的數百名科學家進行分析。

丁肇中教授表示:“這是迄今為止最準確的宇宙正電子射線流量測量。這些結果清楚的說明了這臺探測儀的能力和作用。在接下來的幾個月中,該探測儀將幫助我們得出結論,這些正電子是來自於暗物質,還是有其它來源。”

倫敦大學的物理學家羅伯特•弗蘭克(Robert Flack)表示,阿爾法磁譜儀得到的結果非常了不起,因為我們可以由此得到關於暗物質的一個答案。他解釋說,暗物質一直很神秘,因為直到目前人們也沒法直接觀測到它。

他說:「我們非常高興能推測出暗物質是存在的,我們也非常高興能推測出它的形狀。因為星系由它發展而來,而且它遠遠大於星系。但是我們目前還不知道它由什麽構成,而很讓我們受挫的一個事實是我們無法看到它或探測到它,因為我們的探測儀器只能測量我們所知的事物。因此,只有能夠確定暗物質的構成,才能回答暗物質的基本問題。」

弗蘭克說,該項目中的科學家認為,探測儀得到的結果,遠遠比之前的實驗結果要精確,還與一個相當基礎的暗物質模型的結果相一致。但是,科學家並沒有急著對此下結論,以免事後被證明結論錯誤。

美國航天局主管查理斯•波登(Charles Bolden)在周三的一份聲明中表示,這個結果「能夠幫助我們對基礎物理和天體物理學加深新的理解。我相信,這只是一個開始,空間站將來會帶來更多的科學發現,讓我們改變自己對宇宙的認識。」

CERN主管若夫•赫爾(Rolf Heuer)則表示,這個發現是「太空測試和地面測試互補的極好例證。」「通過太空-地面的協作研究,我有信心我們能在將來數年的某個時候揭開暗物質之謎。」

在過去的幾十年中,科學家們已經得出一個結論,宇宙僅有5%由原子構成,換句話說,我們所能看到能感知的一切只占宇宙的很小一部分。而宇宙的絕大部分是我們看不到的。其中的71%稱為「暗能量」,而剩下的24%稱為「暗物質」。

此後,人們一直在研究宇宙中這些“暗”的成分到底是什麽,因為它們不和通常的物質發生作用,而且從來沒有被直接探測到過。

(責任編輯:高謙)