寻觅世界魅影我国科学家巴望做出大奉献

来源:江南体育注册平台    发布时间:2023-10-11 17:18:30

  新华社北京11月8日电(记者喻菲)“路漫漫其修远兮,吾将上下而求索。”我国科学院院士、粒子物理学家陈和生用2000多年前屈原的这句名言来描述科学家对世界实质孜孜不倦的探究,并鼓舞我国科学家和青年学子为暗物质的寻觅和研讨做出重大奉献。

  在近来举办的世界“暗物质日”北京站活动上,陈和生院士指出,暗物质和暗能量是本世纪物理学面对的严峻应战,也意味物理学面对重大打破的前史机会,需求理论和试验物理学家、地理学家密切协作,一起努力破解世纪谜题。

  2015年12月17日暗物质粒子勘探卫星“悟空”从酒泉卫星发射中心升空。 新华社记者喻菲摄

  陈和生介绍,有更多的地理观测标明,在星系到世界尺度上存在一些与牛顿和爱因斯坦引力理论不一致的现象。例如:依据牛顿万有引力公式推算出太阳在银河系中的滚动速度应为170公里/秒,但实践观测速度是220至250公里/秒。假如牛顿和爱因斯坦的引力理论是正确的话,必定得到这样的定论:银河系周围有很多不行见却能发生引力的神秘物质构成的球状晕。

  他说,数十年来,各式各样的地理观测成果都支撑暗物质的存在。世界微波布景辐射观测验验——威尔金森微波各向异性勘探器(WMAP)的观测成果给出了世界组份的份额:一般物质占4.9%,暗物质占26.8%,暗能量占68.3%。

  粒子物理的“规范模型”正确地解说了简直一切的试验现象,获得了18次诺贝尔物理学奖。“但是暗物质和暗能量的存在使粒子物理学面对最严峻的应战,规范模型只能解说世界中约5%的物质,却对世界的95%都一窍不通。”陈和生说,“这就好像咱们仍然在瞎子摸象,或是坐井观天。”

  在我国科技馆举办的“世界暗物质日”活动上陈和生院士在做科普报导。 新华社记者喻菲摄

  暗物质和暗能量被科学家比喻为当时物理学天空的“两朵乌云”。现在科学家只知道暗物质没有电磁和强彼此作用,有引力彼此作用,应当有弱彼此作用,应当是在世界大爆炸中发生的,但不知道暗物质究竟是什么,最盛行的理论猜测是一种具有弱彼此作用的重粒子(WIMPs)。

  陈和生介绍,近30年,寻觅暗物质粒子一直是世界粒子物理学界的热门,科学家首要经过三种类型的试验来寻觅:第一种是在超高能对撞机,例如欧洲大型强子对撞机(LHC)上发生暗物质候选粒子;第二种是在太空勘探暗物质粒子湮灭发生的粒子(如高能光子、正电子、反质子等)的能谱,这类试验包含世界空间站上的阿尔法磁谱仪(AMS)和我国的暗物质粒子勘探卫星“悟空”;第三种是直接勘探,即丈量暗物质粒子与勘探器的原子核磕碰发生的信号,因为这样的信号十分弱小,为了屏蔽世界射线的搅扰,这类试验都在很深的地下展开。

  陈和生指出,即使这三种试验中的任何一种发现了暗物质候选粒子,要承认它便是暗物质也是极为艰巨的使命,三种试验或至少两种,有必要彼此验证,才干承认这种粒子的存在。

  他猜测暗物质研讨有或许获得打破的方法包含:呈现“21世纪的爱因斯坦”指点迷津,提出革新性的物理理论;上天、入地、加速器这三类试验承认逾越规范模型的暗物质粒子;更多的地理观测和世界学研讨给出不同定论。

  陈和生泄漏,我国科学家曾对世界空间站上AMS的核心部件——大型磁体的研发作出重要奉献。中科院电工所、高能物理所和我国运载火箭技能研讨院在1995至1997年成功规划制作了AMS永磁体体系和主结构,并经过了美国宇航局严厉的空间环境模拟测验,于1998年6月成为人类送入世界的第一个大型磁体。

  此外,中科院高能物理所研讨员、粒子天体物理学家毕效军也表明,我国将在新世纪“两暗一黑”(暗物质、暗能量、黑洞)探究中大显身手。例如,在天上有我国的黑洞勘探卫星“慧眼”和暗物质卫星“悟空”;而在地下,我国科学家正在四川锦屏2400米的地下试验室展开暗物质直接勘探试验。

  清华大学副教授、我国锦屏地下试验室物理科学部负责人岳骞说,该试验室为我国暗物质直接勘探供给了得天独厚、世界一流的试验环境,推动了我国暗物质直接勘探研讨从无到有,在世界上实现从“跟跑”到“并跑”。十三五期间,锦屏地下试验室将建成世界最深、空间最大的地下试验室,变成全球暗物质研讨“高地”。

  陈和生说:“期望我国物理学家可以对暗物质这场革新作出重大奉献,这也是咱们我国梦的一部分。”

  世界“暗物质日”科普活动由“世界高能物理互联协作安排”建议,美国、英国、加拿大、法国、德国、我国等25个国家和地区于10月31日前后展开了100多场活动。10月28日上海站和11月5日北京站活动由中科院高能物理所、上海交通大学粒子与核物理研讨所一起主办。(据新华社客户端报导)


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