丁肇中教授在中國科學(xué)院高能研究所所長(cháng)王一方院士的陪同下進(jìn)入高能論壇會(huì )場(chǎng),受到熱烈歡迎。中新社記者孫自發(fā)攝
中新網(wǎng)北京5月17日電(記者孫自發(fā))美國著(zhù)名華裔科學(xué)家、諾貝爾物理學(xué)獎獲得者、中科院外籍院士丁肇中16日在京表示,作為唯一的粒子目前長(cháng)期在太空運行的物理精密磁譜儀,在他的領(lǐng)導下安裝在國際空間站上的國際合作科學(xué)裝置阿爾法磁譜儀(AMS)將運行到2030年。中國科學(xué)家除了做出重要貢獻外,還在還負責AMS的持續升級。關(guān)鍵任務(wù)。
高能論壇上,丁肇中老師與觀(guān)眾進(jìn)行了交流。中新社記者孫自發(fā)攝
中國科學(xué)家承擔AMS升級關(guān)鍵任務(wù)
在中國科學(xué)院高能物理研究所(中國科學(xué)院高能物理研究所)最新舉辦的高能論壇上,八十多歲的丁肇中院士受邀發(fā)表題為《從加速器到太空》的主題演講:與中國科學(xué)家探索基礎物理五十年》演講。他說(shuō),AMS由交叉輻射探測器、飛行時(shí)間探測器、硅微帶探測器、磁鐵、電磁能裝置和切倫科夫探測器組成。高5米,長(cháng)4米,寬3米,重7.5米。噸,包括300,000 個(gè)信號路徑和650 個(gè)微處理器。
中國科學(xué)院高能研究所是AMS實(shí)驗的發(fā)起團隊之一。以它為代表的中國科學(xué)家為AMS實(shí)驗的過(guò)往工作做出了重要貢獻,包括研制和提供第一個(gè)太空大型永磁體、電磁量熱儀、AMS熱控系統等。建設、運維、AMS數據分析等。同時(shí),中國科學(xué)家也在承擔AMS升級的關(guān)鍵任務(wù)。
高能論壇上,丁肇中老師介紹了AMS的最新發(fā)現。中新社記者孫自發(fā)攝
丁召忠指出,AMS升級必須在2027年之前完成,主要任務(wù)包括將升級后采集數據的接收率提高到300%,在現有探測器的基礎上增加8平方米的半導體探測器。其中,研制8平方米半導體探測器模塊的重點(diǎn)任務(wù)由中科院高能研究所王建春研究員主持,山東研究院徐偉偉教授團隊共同承擔。先進(jìn)的技術(shù)。
他透露,AMS升級后的組件將乘坐龍飛船抵達國際空間站,然后由國際空間站的機械臂安裝在A(yíng)MS頂部。過(guò)程中,兩名宇航員將出艙3次,每次6小時(shí),連接AMS的所有電源和信號通道。目前,AMS升級后的部件已經(jīng)開(kāi)始進(jìn)行無(wú)重力測試。
“中國擁有許多世界一流的實(shí)驗物理學(xué)家,他們有想象力、有經(jīng)驗、有能力開(kāi)發(fā)新技術(shù)、引領(lǐng)國際合作;他們能夠主持最前沿的實(shí)驗物理學(xué),持續為人類(lèi)知識的增長(cháng)做出重要貢獻?!倍≌僦铱偨Y道。
高能論壇上,丁肇中老師介紹了AMS升級安裝方案。中新社記者孫自發(fā)攝
將確定暗物質(zhì)的存在并尋找原始反物質(zhì)
丁召忠在主題演講中還詳細講解了AMS的最新發(fā)現、研究進(jìn)展和未來(lái)目標,表示根據AMS目前采集的390萬(wàn)個(gè)正電子數據的精確測量結果,高能正電子的能量分布為與暗物質(zhì)理論一致。未來(lái),在能量方面,2000億至2萬(wàn)億電子伏特需要通過(guò)更多的數據測量來(lái)研究。 AMS通過(guò)升級減少了數據錯誤。 10年內有望證明高能正電子源自暗物質(zhì),從而證實(shí)暗物質(zhì)的存在。
2011年5月16日,AMS由美國奮進(jìn)號航天飛機發(fā)射升空。 12年來(lái),AMS在探索宇宙線(xiàn)起源的過(guò)程中發(fā)現,初級宇宙線(xiàn)有兩種類(lèi)型(氫、氦、碳、鐵等),它們是由恒星核聚變產(chǎn)生,并被加速產(chǎn)生的。恒星爆炸時(shí)(例如超新星)會(huì )產(chǎn)生非常高的能量;次級宇宙線(xiàn)(鋰、鈹、硼、氟等)由初級宇宙線(xiàn)和星際物質(zhì)碰撞產(chǎn)生的宇宙線(xiàn)分為兩類(lèi);碳不是純一級宇宙線(xiàn),氧是純一級宇宙線(xiàn);硼是一種純粹的二級宇宙線(xiàn),之前認為的一級宇宙線(xiàn)包括碳、氖、鎂、硫等。它們并不是純粹的初級宇宙線(xiàn),它們都含有次級宇宙線(xiàn)成分。此外,AMS還測量了銀河系光暈的大小。
高能論壇開(kāi)始前,丁肇中老師(右)與主持論壇的中國科學(xué)院高能研究所所長(cháng)王一方院士合影。中新社記者孫自發(fā)攝
“反物質(zhì)的存在不是問(wèn)題,問(wèn)題是是否存在由反物質(zhì)組成的宇宙?”丁肇中指出,AMS到2030年要解決的基本問(wèn)題包括了解宇宙線(xiàn)重反物質(zhì)的起源。如果宇宙起源于大爆炸,并且大爆炸之前存在真空,那么大爆炸之后應該存在等量的物質(zhì)和反物質(zhì)。
目前,AMS已經(jīng)發(fā)現了反氘和反氦,它們的質(zhì)量非常大,但發(fā)生率很低。每1億個(gè)氦數據中,只有1個(gè)反氦,億分之一是很小的數字,所以還需要繼續通過(guò)實(shí)驗來(lái)驗證。 AMS將在未來(lái)10年繼續收集數據,為反氦事件的起源、尋找反碳和抗氧事件以及尋找原始反物質(zhì)提供結論性結果。此外,到2030年,AMS將提供碳、硼、氧、氖、鎂、鐵、硅等29種元素完整、準確的能譜,為全面的宇宙線(xiàn)理論奠定基礎。
“宇宙是最廣闊的實(shí)驗室,但我們對宇宙的認識是有限的。AMS的所有觀(guān)測結果都與現有的宇宙線(xiàn)理論不一致,并帶來(lái)了對宇宙的新認識。AMS將不斷拓展和顛覆我們對宇宙的認識.對宇宙的理解?!倍≌僦艺f(shuō)道。
高能論壇上,丁肇中老師回答了觀(guān)眾的提問(wèn)。中新社記者孫自發(fā)攝
自然科學(xué)研究“多數必須服從少數”
在高能論壇互動(dòng)環(huán)節,丁肇中還對觀(guān)眾提出的問(wèn)題進(jìn)行了高能、幽默的解答。
對于科研項目如何面對眾多反對者的抵制,他直言,在自然科學(xué)研究領(lǐng)域,“多數人必須服從少數人,只有極少數人能夠推翻多數人的想法,我們才能做到”。繼續前進(jìn)?!币虼?,“如果要建立一個(gè)新的實(shí)驗(裝置),比如新的正負電子對撞機,一定會(huì )有一些反對意見(jiàn)。反對并不是壞現象,但科學(xué)問(wèn)題不能通過(guò)投票來(lái)解決,投票沒(méi)有意義” ”。
丁召忠分享了自己的經(jīng)歷,并表示,他的大部分實(shí)驗都遭到了很多人的反對,理由是“實(shí)驗沒(méi)有物理意義”、“實(shí)驗難度極大,不可能成功”。但在過(guò)去的40年里,我為每次實(shí)驗都開(kāi)發(fā)了新的儀器,使實(shí)驗成功。實(shí)驗結果改變了我們對宇宙的認識。 AMS實(shí)驗的主要物理目標是尋找暗物質(zhì)和原初反物質(zhì),研究宇宙射線(xiàn)的起源,這對人類(lèi)認識宇宙具有極其重要的意義。
當面對陌生的問(wèn)題和專(zhuān)業(yè)領(lǐng)域之外的問(wèn)題時(shí),丁肇中經(jīng)常引用他在1976年獲得諾貝爾獎后收到的著(zhù)名物理學(xué)家費曼的賀信中的告誡:“不要以為自己成為了專(zhuān)家,只是因為你獲獎了?!被卮饡r(shí),要非常清醒,直接說(shuō)“我不知道”。
在這次座談會(huì )上,一位大學(xué)生希望丁召忠給年輕人一些建議。 “我有兩個(gè)女兒和一個(gè)兒子,他們從來(lái)不聽(tīng)我的建議?!倍≌僦覒艘宦?,引得滿(mǎn)堂大笑。 (超過(guò))