央廣網北京9月20日消息 據中國之聲《新聞縱橫》報道,說到“暗物質”三個字,您能想到什麼?一部電影?一個科幻小說中的詞語?亦或是神秘的宇宙黑洞?其實,暗物質這個詞,是一個物理學領域的名詞。而這個從來都沒有被科學家真正證實過的神秘物質,就在最近,有了最新的研究成果。
  公佈有關暗物質研究最新成果的,是諾貝爾物理學獎得主、美籍華人科學家丁肇中教授主持的實驗室。在已完成的觀測中,證明暗物質存在實驗的6個有關特征中,已有5個得到確認。這一研究結果將人類對暗物質的探索,向前推進一大步。相關研究論文發表在最新出版的美國《物理評論快報》上。
  相信很多人都沒有聽說過暗物質這個詞,那麼,到底什麼是暗物質呢?國家天文臺宇宙暗物質暗能量組首席研究員陳學雷,昨晚接受了我們的電話採訪,請他給我們介紹一下。
  陳學雷:1930年左右,科學家發現有一些有一些星系團中的物質,產生的引力要比其他可以看到的星系多一些,但是這些物質不發光。所以就起名為暗物質,因為不發光,但是可以產生引力。後來又在很多別的地方發現這種物質,而且發現這種不發光的物質比我們已知的物質要多很多。所以這是一個重要的科學問題。
  現有物理學理論認為,人類目前所認知的物質世界大概只占宇宙的4%。在這之外,那些不發光不發熱的暗物質,則占了宇宙的23%,還有73%是暗能量。那麼既然我們所熟悉的宇宙中,有這麼大的比例,都是由暗物質組成的,那豈不是尋找起來很容易麽?但是,就像先前陳學雷告訴我們的,暗物質是指一種人眼看不到的物質。想要證明它的存在可不容易。
  陳學雷:難找到的原因就在於不發光。在物理角度,光是電磁波,如果不發光,暗物質就根本不參與電磁的相互作用,這樣用我們現有的設備就很難找到了。另外一個暗物質雖然可以通過引力找到,但是從很大尺度上說,我們現在的小型實驗室裡面很難做到。
  根據現有理論,暗物質碰撞會產生過量的正電子,一種叫做阿爾法磁譜儀的東西,可對宇宙射線中的正電子進行精密觀測。根據《物理評論快報》上發佈的數據,由丁肇中教授創立“阿爾法磁譜儀”的實驗項目,於2011年5月16日被安置到國際空間站,迄今已運行四十多個月,共搜集了540億個宇宙射線數據。丁肇中說,剛剛公佈的研究成果,是基於對最先收集到的410億個數據的分析。
  丁肇中: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,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。
  研究成果顯示,在這410億個初級宇宙射線中,共觀測到約1000萬個電子與正電子,這是半世紀來首次檢測到的正電子分率的最大值。而正電子的多少是識別暗物質的重要指標。丁肇中教授表示,迄今的研究已確認暗物質的5個特征,還有最後一個特征待確認。
  丁肇中:今後30、40年不會還有人像我們這麼笨,花這麼多的時間,把這麼大的儀器送到天上,所以我們的結果一定要正確,有一個錯誤的結果沒有別人能夠來校對它,會影響整個物理髮展的方向。  
  那麼既然暗物質看不見摸不著,發現它又如此的困難,我們為什麼要如此努力地尋找它呢?找到暗物質,對我們的社會發展有什麼長遠的意義嗎?國家天文臺宇宙暗物質暗能量組首席研究員陳學雷說,這和人類的未來息息相關。
  陳學雷:目前來說,還不能斷定暗物質的發現能夠產生什麼意義。但是它是一個現在我們已知領域的知識沒有解釋的現象。如果我們找到它呢,應該是暗示著我們自然界有一個更深層次的規律,如果我們找到了這個更深層次的規律,我們將來就能夠把這個規律來設計造福人類。舉個例子,電磁學。電和磁在早期的時候,大家也不知道它們除了一些簡單的應用之外還有多少別的用處,但是一旦你掌握了這個規律,提出電磁的規律,就可以根據規律去設計各種別的東西。我們現在找到的這個暗物質呢,也許就預示著,可能還存在著另外一個,我們還沒認識到的東西(世界)。這樣呢,將來也許它會有非常重大的應用前景。
  著名科學家法拉第在發現電磁感應之初,就有一位貴婦人質問他說:這個東西有什麼用途呢?而法拉第的回答也十分巧妙:一個新生的嬰兒又有什麼用處呢?
  而今天的暗物質,也許就像當年的電磁感應一樣,都是人類探索自熱過程中,所遇到的嶄新的未知領域。而與電磁感應不同的是,暗物質,雖然還未“真正出生”,卻已經展示出更加遠大的前景。陳學雷認為,丁肇中教授團隊的最新成果,的確是暗物質領域內一個很有希望的跡象。
  陳學雷:從我的個人判斷呢,這個實驗只能表明暗物質存在有這個跡象,不能夠完全斷定,就是暗物質產生的(影響),但是這是一個很有希望的一個跡象。
  陳學雷告訴我們,其實在丁教授的團隊之前,已經有很多科學家在暗物質領域進行過探索。但是丁教授團隊的最新成果,的確是一個對暗物質存在的更強有力的證明。
  陳學雷:以前也有一些其他做過的有關暗物質的實驗,也有一些人宣佈過找到了暗物質。但是呢,因為那些實驗或者是證據呢,還不是特別強,或者是他們之前的實驗還存在一些衝突的地方,或者是試驗中有一些問題,或者是還有一些我們沒有辦法解釋的現象,所以導致他們的證據還不是很充分。那麼從目前來看呢,丁肇中的這個實驗呢,相比於以前實驗的結果呢,是一個更強有力的證明暗物質存在的結果,但是否是100%證明,現在看可能還為時過早。只能說還是一個比較強的跡象。  (原標題:諾貝爾獎得主丁肇中實驗室公佈暗物質最新研究成果)
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