丁肇中新研究成果 显示暗物质或存在(图)

丁肇中和阿尔发磁谱仪

【williamhill官网 2014年09月21日讯】9月18日晚间，诺贝尔奖得主、美籍华人物理学家丁肇中领导的寻找“暗物质是否存在”的跨国大型科学计划 — 阿尔发磁谱仪计划（AMS），发布重大研究成果，根据国际空间站上阿尔法磁谱首批观测数据，科研人员已经找到了可以证明暗物质存在的6个证据中的5个，进一步显示宇宙射线中过量的正电子可能来自暗物质。

丁肇中的研究团队在欧洲核子研究中心公布了这一威廉亚洲官网 研究成果，并发表在威廉亚洲官网 一期的美国《物理评论快报》。

暗物质为一种人眼看不到的物质，是现有宇宙构成理论中最关键的假设之一。现有物理学假设认为，人类目前所认知的物质世界大概只占宇宙的4%。在这之外，那些不发光不发热的暗物质，则占了宇宙的23%，还有73%是暗能量。

AMS计划将超大型磁铁送上太空站，在太空捕捉、侦测宇宙粒子，以推测暗物质是否存在。这个仪器自3年前上太空后，已收集并分析超过410亿粒子事件，9月18日是第2次发表观测结果。

找到证明暗物质存在6证据中5个

丁肇中表示，暗物质碰撞产生过量正电子有6个特征，开始点、上升速率、最高点等5个特征都已被阿尔法磁谱仪测量到，最后一个特征就是测量正电子产生率会不会突然下降。

根据丁肇中研究小组此次在美国《物理评论快报》上发布的结果，阿尔法磁谱仪观察到的410亿个宇宙射线事件中，约有1000万个是电子或正电子。已发现的宇宙射线中过量正电子的5个特征分别为：正电子比例上升是从8吉电子伏特（1吉等于10亿）的能量开始；在速率方面，正电子占电子与正电子总数的比例快速增加；在275吉电子伏特左右停止增长；比例上升的过程较为均衡，没有明显的峰值； 还有正电子似乎来源于宇宙空间的各个方向，而不是某个特定方向。

研究人员表示，观测到的正电子分布特征与暗物质理论的某个模型一致，该模型认为暗物质由一种称为“中轻微子”的粒子组成。不过，这些过量的正电子到底是来源于暗物质，还是来源于脉冲星等天文现象，还需要进一步分析确认。

对于这一批数据的意义，丁肇中说：“到现在为止我们所得到的结果，没有一个和过去100年所收集的结果是一样的，所以也可以这么说，就是所有的结果慢慢改变人类对于这些的了解。”

世界上规模最大科学项目之一

2011年5月16日，美国“奋进号”航天飞机将阿尔法磁谱仪送入太空，安放在国际空间站上。丁肇中研究小组证明暗物质存在6个证据中的5个就是利用国际空间站上的阿尔法磁谱仪。

由丁肇中教授领导AMS项目是目前世界上规模最大的科学项目之一，包括欧洲、美洲与亚洲在内共16个国家，600名科学家参与AMS的建造与研究。阿尔法磁谱仪的结构很复杂，任务艰巨，但它工作的基本原理却是物理学中带电粒子在磁场中运动的知识。