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宇宙存在另一个"世界"?东南大学参与寻找反物质


http://www.sina.com.cn 2005年08月03日10:19 龙虎网

  【龙虎网讯】在宇宙的另外一端还存在另外一个“地球”,甚至还可能存在另外与我们每个人相似的“我”?种种科学迷雾等待专家去拨开。近日,美国“发现号”和国际空间站成功对接,人们对当前惟一的国际空间站极为关注。记者昨天了解到,2008年,寻找太空反物质的探测器也将安装在国际空间站上。参与了整个核心计划的南京专家笑着说,如果发现了另外一面世界的痕迹———反物质,那将是惊人的发现,绝对是诺贝尔奖级别的荣誉。

  宇宙还存在另一个“世界”?

  昨天,记者走进东南大学的AMS实验室,迎面就看到墙壁上挂着一幅科普图(见附图),生动地诠释了这个科学计划的全部意义。实验室子项目负责人李建清教授介绍,这幅浅显易懂的科普图就囊括了他们实验室的实验原理和目的。在这幅图上提出了一个假说,宇宙爆发后,一面演化成我们现在的所能知道的世界,包括地球以及地球上的生物等等,而另一面则演化成与我们类似的世界,就像一面镜子的正反两面,我们就需要寻找镜子的那一面世界。

  据介绍,反物质的存在是1928年由著名物理学家保罗·狄拉克提出,并因此于1933年获得诺贝尔物理学奖,但这个假说是否成立,必须用实验进一步验证。从上世纪90年代起,丁肇中教授开始组织世界15个国家和地区研究和建造反物质探测器(简称AMS)。

  寻找反物质如“海底捞针”

  要找到这个世界,必须从基本的微观世界开始找起,也就必须从带电粒子找起。专家打了个比方,若想在茫茫太空中寻找到组成这种反物质的反粒子,就好比北京下了一场大雨,在这些大雨中寻找一个雨滴,头绪颇多。因为正、反物质天生相克,碰撞后产生能量继而相互湮灭,因此不可能在地球上找到,这就需要科学家把目光瞄准太空。李建清教授告诉记者,太空中不断有各类粒子抛散,我们守株待兔似的在这些粒子里捕捉反粒子,也就是最基本的反物质。1998年,专家曾经让第一代探测器(简称AMS-01),围绕地球观测了10天左右,观测到大量的正电子和反质子等高能粒子,这进一步增强了科学家寻找反物质世界的决心。正在研制的第二代探测器让科学家们多了许多期待,因为2008年进入空间站,探测器会在那里持续观测三年,机会应该说很大。

  地面模拟解除“后顾之忧”

  李建清教授告诉记者,全球大概有700余位专家参与这项计划,东南大学的20余位专家也参与了核心关键技术研究工作,该研究工作已被东南大学列为该校“一号研究工程”。“东南大学是国内第一家介入反物质探测器研究的高校,此次承担的任务之一是探测器地面故障诊断模拟系统。”

  李建清教授说,探测仪器就好像是物理学里探测高能粒子的“哈勃望远镜”,它需要在茫茫太空中寻找反物质。由于此次探测仪器需放在空间站上三年,因此一旦出现故障,必须及时维修。空间站上的东西坏了不能先派人过去查找毛病,再折回地面寻求解决办法,最后再去空间站维修。这需要地面有一套和探测器几乎完全一样的设备,一旦太空中的探测器出了故障,地面探测器进行故障诊断,专家找出毛病,对症下药,最后再有针对性地维修。除此之外,东南大学还将建立空间探测器地面数据接收站,在东大可以接收到空间的探测数据,获得第一手资料,从而“筛选”出反物质的信息。

  第一代探测器永久保存东大

  据介绍,1998年,第一代探测器在空中运行10天后,被“发现号”航天飞机送回地面,在经过系统恢复后,已被运送至东南大学。它将继续承担地面观测任务,这也是整个探测计划的一部分。昨天上午,记者一睹第一代探测器的神秘容貌。一踏进实验室,记者就感到一股寒意,据实验室的专家介绍,探测器对环境要求极高,室内必须保持18℃的恒温,空气湿度不得高于60%。探测仪放置在实验室的超净室内,四周悬挂着遮光窗帘,掀开窗帘一角,记者终于见到了一个高近两米的庞然大物,仪器呈圆柱形,周围布满各种数据连接线,据介绍,整个仪器近4吨重。实验室的一名负责人介绍,在进行试验时,室内必须是完全漆黑的,所有工作人员进入实验室前必须戴上帽子、鞋套,穿上工作服,避免带入一丝灰尘。

  丁肇中对实验进度“很满意”

  东大专家告诉记者,每个参与的专家都感觉压力很大。不过,丁肇中先生高度赞赏东大学者的敬业精神,对目前东南大学参与该项目的工作进展“相当满意”。

  有人曾经问起丁肇中,发现反物质的意义到底在哪里,丁先生回答,人类如果发现反物质,就像当初发现电子、中子一样,正是由于这些微观上的发现,后来人类才发现电流。毫无疑问,发现反物质后,将带动人类科技发展的重大跨越。

  作者:刘峻 谢静娴 陶京津

  (来源:现代快报)


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