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丁肇中新研究成果 顯示暗物質或存在(圖)

 2014-09-21 03:14 桌面版 简体 打賞 0
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丁肇中和阿爾發磁譜儀

【看中國2014年09月21日訊】9月18日晚間,諾貝爾獎得主、美籍華人物理學家丁肇中領導的尋找「暗物質是否存在」的跨國大型科學計畫 — 阿爾發磁譜儀計畫(AMS),發布重大研究成果,根據國際空間站上阿爾法磁譜首批觀測數據,科研人員已經找到了可以證明暗物質存在的6個證據中的5個,進一步顯示宇宙射線中過量的正電子可能來自暗物質。

丁肇中的研究團隊在歐洲核子研究中心公布了這一最新研究成果,併發表在最新一期的美國《物理評論快報》。

暗物質為一種人眼看不到的物質,是現有宇宙構成理論中最關鍵的假設之一。現有物理學假設認為,人類目前所認知的物質世界大概只佔宇宙的4%。在這之外,那些不發光不發熱的暗物質,則佔了宇宙的23%,還有73%是暗能量。

AMS計畫將超大型磁鐵送上太空站,在太空捕捉、偵測宇宙粒子,以推測暗物質是否存在。這個儀器自3年前上太空後,已收集並分析超過410億粒子事件,9月18日是第2次發表觀測結果。

找到證明暗物質存在6證據中5個

丁肇中表示,暗物質碰撞產生過量正電子有6個特徵,開始點、上升速率、最高點等5個特徵都已被阿爾法磁譜儀測量到,最後一個特徵就是測量正電子產生率會不會突然下降。

根據丁肇中研究小組此次在美國《物理評論快報》上發布的結果,阿爾法磁譜儀觀察到的410億個宇宙射線事件中,約有1000萬個是電子或正電子。已發現的宇宙射線中過量正電子的5個特徵分別為:正電子比例上升是從8吉電子伏特(1吉等於10億)的能量開始;在速率方面,正電子佔電子與正電子總數的比例快速增加;在275吉電子伏特左右停止增長;比例上升的過程較為均衡,沒有明顯的峰值; 還有正電子似乎來源於宇宙空間的各個方向,而不是某個特定方向。

研究人員表示,觀測到的正電子分布特徵與暗物質理論的某個模型一致,該模型認為暗物質由一種稱為「中輕微子」的粒子組成。不過,這些過量的正電子到底是來源於暗物質,還是來源於脈衝星等天文現象,還需要進一步分析確認。

對於這一批數據的意義,丁肇中說:「到現在為止我們所得到的結果,沒有一個和過去100年所收集的結果是一樣的,所以也可以這麼說,就是所有的結果慢慢改變人類對於這些的瞭解。」

世界上規模最大科學項目之一

2011年5月16日,美國「奮進號」太空梭將阿爾法磁譜儀送入太空,安放在國際空間站上。丁肇中研究小組證明暗物質存在6個證據中的5個就是利用國際空間站上的阿爾法磁譜儀。

由丁肇中教授領導AMS項目是目前世界上規模最大的科學項目之一,包括歐洲、美洲與亞洲在內共16個國家,600名科學家參與AMS的建造與研究。阿爾法磁譜儀的結構很複雜,任務艱鉅,但它工作的基本原理卻是物理學中帶電粒子在磁場中運動的知識。

責任編輯: 許雲天 --版權所有,任何形式轉載需看中國授權許可。 嚴禁建立鏡像網站。
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