中國科學家為尋找暗物質貢獻“中國智慧”

　　諾貝爾獎得主、美籍華人物理學家丁肇中4月３日晚公布了其主持的大型粒子物理實驗——阿爾法磁譜儀（ＡＭＳ）項目的首批研究成果，使人類對宇宙中暗物質的認識更進了一步。中國科學家參與了這項國際重大科學工程，并在其中作出了重要貢獻。

　　ＡＭＳ項目的首批科學家和主要成員之一、中科院高能物理研究所原所長陳和生院士介紹說，在宇宙的構成中，人類已知的物質僅占４％左右，而暗物質量幾乎是已知物質的６倍，但科學家一直未找到它存在的證據。

　　２０１１年５月１６日，美國“奮進”號航天飛機最后一次任務將“阿爾法磁譜儀２”送至國際空間站，其主要任務之一就是尋找宇宙中的暗物質。

　　“暗物質碰撞會產生額外的正電子，這些正電子的特征會被阿爾法磁譜儀測量到。根據丁肇中教授發布的成果，阿爾法磁譜儀已發現超過４０萬個正電子，這些正電子有可能來自人類一直尋找的暗物質，也可能來自銀河系的脈沖星等天體。”陳和生說，“但無論如何我們向最終找到暗物質存在的可靠證據又邁進了一步。”

　　鮮為人知的是，阿爾法磁譜儀有一顆強大的“中國心”——一塊中國制造的巨大永磁鐵。它由中科院電工研究所、高能物理所和中國運載火箭技術研究院共同設計研制，用于區分粒子帶正電還是負電，是磁譜儀的核心部件。

　　據介紹，要將一個大型磁鐵放入太空是ＡＭＳ項目的最大挑戰之一。中國科學家選擇新型高磁能積釹鐵硼材料，采用獨特的磁路設計，完全符合實驗要求，可以使磁譜儀使用壽命長達１８到２０年，并順利通過了美國國家航空航天局嚴格的安全審查，成為人類送入宇宙的第一塊大型磁體。

　　同時，探測器關鍵部分的電磁量能器由中科院高能物理所、中國運載火箭技術研究院的科學家和意大利、法國同行合作研制。“它能精確測量電子和正電子的能量。”陳和生說。

　　中國科學家還參與了實驗數據分析和物理研究工作。據介紹，ＡＭＳ的數據分析由２個獨立的團隊進行，每個團隊都包括了許多國家的科學家，互相“挑錯”，最終達成一致，確保結果的正確。“中國科學家的數據分析對電荷測量、粒子識別、電子能量測量等發揮了十分重要的作用。”陳和生說。

　　陳和生表示，要獲得暗物質存在的確切證據，還需要積累更多的數據。“中國科研人員一直在日內瓦歐洲核子研究組織的ＡＭＳ運行中心參與值班，同時還將繼續進行數據分析和物理研究。”他說，“最終結果的獲得或許需要數年時間，但這一結果無疑對物理學的發展意義重大。”