台湾物理学家谈AMS研究意义:丁肇中走出了第一步
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台湾物理学家谈AMS研究意义:丁肇中走出了
第一步
宇宙射线的研究,对粒子物理学做出过重大的奉献,第一个反物质——反电子确实是1932年在宇宙射线中发觉的。
上世纪五、六十年代,对粒子的研究转移到了加速器。
因此,加速器越造越大,CERN的大型加速器,周长差不多做到27公里了。
再要做更大的,没那么容易,而且要采纳新的加速技术。
通过高速粒子的对撞,人类的视野已能深入到比原子核小一万倍的范畴,假如还要再提高对撞粒子的能量,已近极限;而宇宙射线的粒子能量,要远远高于加速器的粒子能量。
因此,粒子物理学再要向前,就得转变思路,包括回来到对宇宙射线的研究。
AMS的实验,把粒子探测器搬到了太空,这是前所未有的。
丁先生走出了第一步,他是那个领域的先锋,是敢于“第一个吃螃蟹”的人。
在以后的五十年、一百年,这专门可能成为粒子物理和天体物理学研究的主导方向。
带电粒子会偏转,不像光子可不能偏转,明白它是从哪个星系来的,这确实是往常什么缘故大伙儿不去看带电粒子的道理。
一是没有条件,二是不明白它从哪里来的。
因此,如何从这些高能量的带电粒子中看出名堂,要有体会的积存,要不断学习;而你不去看,就不明白;去看了,才能发觉新的东西。
丁先生带领我们走出了这第一步;后面的人,可能比我们有更多的发觉。
尽管科学进展的进程中,走第一步总是会遇到有人反对的。
反物质没有完全湮灭
现在的理论为了说明反物质的缺失,认为在宇宙产生的最初一秒钟之内,反物质和正物质就彼此发生了湮灭,由于正物质略多于反物质,因此少量正物质幸存了下来,组成了我们那个物质世界。
按照那个假说,能够幸存下来的正物质,应该专门少,而大部分在与反物质的湮灭反应中,变成了光。
那么,宇宙中光子与物质的比率,光子应该高出许多;然而天文观测的事实,证明那个比率并没有想象的那么大,可见反物质并没有完全湮灭。
那么,这些反物质怎么说到何处去了?
最近,CERN宣布捕捉了存在时刻长达16分钟的反氢原子,而这些反氢原子的光谱,与氢原子的光谱是完全一样的。
这就让人想象:假如宇宙
中有反星球,那么它发出光的光谱,与其正物质的星球是完全一样的。
你如何能明白,目前我们从光谱中明白的一颗遥远的星球是正物质星球,依旧反物质星球?
查找暗物质要有新思路
暗物质是这么一回事:宇宙中的物质,比我们目前了解的物质要多得多,可见有新的物质。
这种新物质有重力,但没有其它三种作用力,即强作用力、弱作用力和电磁作用力。
这是一种新的物质,而且是一种专门稳固的物质。
假如发觉,可能有新的差不多粒子,而且粒子专门重,可能还有新的作用力存在,与目前所知物质的作用力不同,可能是第五种作用力,但这种作用力专门弱。
在许多天文观测中,差不多证明有这种物质。
譬如光子通过一个星系,会产生偏转,但这种偏转,有的要比我们原先估量的大专门多。
目前,大伙儿都在找暗物质的粒子。
但加速器受到能量的局限,因此要到太空去找,要有新的思路。
今后,探测器也可能会放到卫星上,卫星能够调整方向,能够对准某个有超高能量辐射的星体或区域。
超导磁体也能够不用液氦,而用太阳能冷却。
这是今后的进展方向。
甚至能够把探测器放到月球上。
中国正在进展登月技术,现在就能够培养这方面的人才,期望今后能在这方面有所作为。