目前中科院高能所的科學家正在做有關阿爾法磁譜儀(AMS)兩個(gè)能譜的研究,一是測量電子(zǐ)的能譜,另一個(gè)是能同時測量電子和正電子的能譜,主要目標是驗證正電子到(dào)底是來源於暗物質還是來源(yuán)於脈衝星。這是(shì)中科院高能(néng)物理所研究員陳國(guó)明今天(7日)在接受科技日報獨家采訪時告知記者的。
4月3日,諾貝(bèi)爾獎得主丁肇(zhào)中公布了大型粒子物理實驗AMS項目的(de)首批實驗結果。實驗確認了超過40萬的正電子,這是目前在太(tài)空直接觀測並經分(fèn)析得到的最多數量的高能量(liàng)反物質粒子。有關專家稱,探測結果令人振奮,但要尋找並(bìng)確認(rèn)暗物質的(de)存在仍需物理學家們進一步努力。
陳(chén)國明參與了AMS項目(mù)的研究。他說,經過前(qián)18個月的太空運行,AMS獲取了250億個初級(jí)宇宙線事例。對這些數據進行分析之後,AMS合作組確認了680萬個能(néng)量在5億?3500億(yì)電子伏之間的電子及其(qí)反粒子??正電子(zǐ)的事例,這個數量是空前的。“科學家們確認超過40萬的正電子,這比預想的(de)要多得多”。
陳(chén)國(guó)明認為(wéi),確認正電子的存在很重要,阿爾法磁譜儀還將在太空中繼(jì)續運行,以獲取更多的宇宙(zhòu)線事例。因為(wéi)事例數積累越多,也就決定著這個實驗的精(jīng)確度(dù)越高(gāo)。物理學(xué)的基本常識告訴人們,電子(zǐ)都是帶負電的。少量的來自於次級相互作用的正電子是可以理解的(de)。現在(zài)科學家們確認(rèn)了大量的正電子存在,這個“事件”超出了人類已有的知識範(fàn)疇(chóu),是物理學的標準模型中所沒有的(de)。因而用新的物理學模型(xíng)正確解釋正電子的存在(暗物質的存在),或許就是物理學及人類認(rèn)識上的重大突破。
實(shí)驗結果公布後,有(yǒu)科學家說“隻是有可(kě)能尋找到(dào)暗物(wù)質”。對此,陳國明解釋說,現在科學家們還不能夠確定新(xīn)發現的正電子來源肯定是暗物質,因為有一些脈衝(chōng)星也有(yǒu)可能為地球帶來(lái)正電子。“這(zhè)就需要粒子物理學家、特別是理論物理學家研究並正確說明這些正(zhèng)電子的來源。”一般來說(shuō),來自脈衝星的正電子應該來自一個方向,但目前AMS看到的正電子是各向同性(xìng)的,這一點對脈衝星起源(yuán)說是不利的。不過也有科學家認為,離地球較遠的脈衝星發出(chū)正電子經過複雜的磁場偏轉及(jí)星際物質的相互(hù)作用,也會(huì)變(biàn)得各向同性。
AMS項(xiàng)目由來自歐洲、亞洲及(jí)北美(měi)洲16個(gè)國家和地區的成(chéng)員共(gòng)同研究。其中中國科學家在設備及物理方法上均有重大貢獻(xiàn)。據陳國明介(jiè)紹,高能(néng)所下一步還準備做有關(guān)硼碳比(bǐ)的研究,以便確定通過次級相互作用產(chǎn)生的正電子究竟有多少。
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