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诺贝尔物理学奖得主丁肇中:大科学项目,要选对题目

2018-07-11 11:06:22 来源:人民日报

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反物质是否存在?暗物质源于何处?从上世纪90年代至今,诺贝尔物理学奖得主、著名华裔物理学家丁肇中领导的阿尔法磁谱仪(AMS)项目团队,一直在寻找这些问题的答案。7月7日,丁肇中造访山东大学时表示,这些问题预计在2024年会有决定性结果。

阿尔法磁谱仪项目是目前世界上最重要的大科学计划之一,也是国际空间站上唯一的永久性科学实验装置,其科学目标是探测宇宙中是否存在暗物质和反物质。到目前为止,该项目已经耗资20多亿美元,先后有来自16个国家和地区的600多位科学家参与研究。中科院、山东大学、东南大学等国内科研院校均参与其中并作出重要贡献。

“迄今为止,阿尔法磁谱仪已经收集到约1200亿个宇宙线数据。”丁肇中说。据了解,这些数据远远超过了过去100年人类采集的宇宙线数据总和,主要结果已经整理成数十篇学术文章,发表在《物理评论快报》等世界顶尖学术期刊上。

该项目最近一次发布太空实验结果在2018年4月底。结果显示,该项目以前所未有的精度探测了初级宇宙线和次级宇宙线,推翻了100年来人类对宇宙线的认识,带来了新的知识。

对于项目的进展,丁肇中表示:“两年以前项目的结果推翻了以前的理论,而最近两年的结果又推翻了更多的理论。反物质最终结果是什么,暗物质的来源是什么,到2024年应该有一个比较有决定性的结果出来。”

2004年3月,山东大学加入阿尔法磁谱仪项目,由时任热科学研究中心主任程林教授任热系统总负责人,和来自麻省理工学院、美国宇航局等不同单位的30多位科学家共同工作,全面负责热系统的研究、设计、制造与实验。丁肇中说,国际空间站每93分钟绕地球一周,46分钟是白天,46分钟是晚上,同时地球365天绕太阳一周,因此温度变化很大,程林团队将温度的变化控制在3摄氏度以内,保证了AMS各部件正常工作的基础,有这种温度的平衡才能使仪器很精确地测量所有粒子的轨道,“山东大学的贡献是非常重要的”。

阿尔法磁谱仪项目国际成员众多,如何牵头组织这样的大科学计划?

丁肇中说,组织大型的国际科学活动,最关键的是选择科学上最重要的题目,引起科学家们最大的兴趣。“我无权要求各国政府大量付出,但我会帮助科学家向各国政府展示实验的重要价值。更重要的是,大科学项目是科学家们集体工作的成果,要让其中贡献大的科学家得到国际上的长久认可,这样我们才能得到各参加国政府长期的优先支持。”丁肇中说。

丁肇中认为,领导这样一个团队,如何做决定很重要。“比如,德国人和法国人做了同样的仪器,可是这两个国家之间我只能选一个,怎么选?我会请所有人来开会,这个会议是开放的,包括工程师、学生都可以参加,任何人都可以发言,”丁肇中说,“有时候这样的会议会持续半年以上。我要完全听懂了再做决定,决定一旦做出,就没有商量的余地,任何情形之下都不会改。”

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