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丁肇中发现疑似暗物质“没有它就没有宇宙”

标签诺贝尔奖  物理学家  暗物质  2013-04-05 16:34
诺贝尔奖得主、美籍华人物理学家丁肇中3日公布了其主持的阿尔法磁谱仪项目的首批研究成果,实验观察到宇宙射线流中正电子存在的比率符合关于暗物质存在的理论预测,但目前尚没有充分证据排除其他可能性。

  据介绍,用于探测宇宙射线中的粒子的“阿尔法磁谱仪2”在从2011年5月至20

12年12月的运转期间,记录了250亿个宇宙射线事件,已发现超过40万个正电子,这些正电子有可能来自于脉冲星或者人类一直寻找的暗物质。实验还显示,实验数据随着时间推移并没有发生显著的变化,也与宇宙射线来源方向没有显著关系。

  该实验的结果符合宇宙中暗物质粒子碰撞湮灭产生正电子的理论,但还不能排除其他可能性,例如正电子可能来自位于银河系平面附近的脉冲星。

  暗物质和暗能量是在现代天文学和物理学最重要的谜团之一,它们是为了解决宇宙学观测与理论上的矛盾而提出来的。阿尔法磁谱仪的任务就是观察暗物质湮灭时产生的正电子,从而寻找暗物质存在的证据。

  1937年,天文学家弗里兹·扎维奇发现,大型星系团中的星系具有极高的运动速度,然而星系的运行速度远远超出万有引力公式计算出的结果,这表明除了人类已知的星系团核心物质对该星系的引力外,还存在其他引力。天文学家进一步推断,在人类已知的宇宙物质之外,还有一种物质存在。此后70多年的研究、分析均表明,这一至今未被人们观测到的物质即“暗物质”在宇宙中存在,而且其在宇宙中所占的份额远远超过目前人类可以看到的物质。

  2011年5月16日,美国“奋进”号航天飞机耗资5亿美元执行最后一次任务,将太空粒子探测器“阿尔法磁谱仪2”送至国际空间站。

  山东大学于2004年参加了该项目。4日零时,山东大学同步发布发现疑似暗物质的消息。

  什么是暗物质?

  看不见但能产生万有引力

  暗物质是宇宙中看不见的物质。现在我们看到的天体,要么发光,如太阳,要么反光,如月亮,但有迹象表明,宇宙中还存在大量人们看不见的物质。它们不发出可见光或其他电磁波,用天文望远镜观测不到。但它们能够产生万有引力,对可见的物质产生作用。

  迄今的研究和分析表明,暗物质在宇宙中所占的份额远远超过目前人类可以看到的物质。宇宙中最重要的成分是暗物质和暗能量,暗物质占宇宙25%,暗能量占70%,我们通常所观测到的普通物质只占宇宙质量的5%。

  探测暗物质有何意义?

  可能引发物理学界新革命

  暗物质被认为是宇宙研究中最具挑战性的课题。目前,暗物质的存在已经被人们普遍接受。人们认为暗物质促成了宇宙结构的形成,如果没有暗物质就不会形成星系、恒星和行星,更谈不上今天的人类了。暗物质的存在是通过天文观测推测出来的,然而目前被广泛认可的粒子物理学标准模型预言的62种基本粒子中不包含能解释暗物质的基本粒子,因此,探测和研究暗物质很可能导致物理学界新的革命。 据新华社(华商报)

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