暗物质到底是什么?人类能否在实验获取暗物质?
来源：学生作业帮助网 编辑：六六作业网 时间：2024/12/25 00:17:58
暗物质到底是什么?人类能否在实验获取暗物质?
暗物质到底是什么?人类能否在实验获取暗物质?
暗物质到底是什么?人类能否在实验获取暗物质?
“暗物质到底是什么?”为回答这个问题,人类不惜耗费大量的精力和资金.从早期使用望远镜获得的不清晰图像,到如今阿尔法磁谱仪捕捉的精确数据,科学家从未停止探寻这个有关宇宙结构和运行之谜的答案.值得关注的是,在寻找暗物质的进程中,中国人开始扮演越来越重要的角色.
2013年4月３日,诺贝尔奖得主、美籍华人物理学家丁肇中及其团队公布了阿尔法磁谱仪项目的首批研究成果,阿尔法磁谱仪已发现超过40万个正电子,这些正电子有可能来自人类一直寻找的暗物质或脉冲星等天体.这一研究成果标志着人类认识暗物质迈出了重要一步.
经多年的天文观测和理论发展,科学界目前普遍接受的一个理论是：在宇宙的构成中,人类能观测到的常规物质仅占5％,暗物质和暗能量则分别占25％和70％.这也凸显了暗物质对研究宇宙构成的重要性.然而,一个事实是,暗物质无法被直接观测到,这无疑大大增加了对它的研究难度.
在这条困难重重的探索道路上,利用国际空间站开展实验的阿尔法磁谱仪项目首先取得进展.在这个国际项目中,中国科研人员作出了重要贡献.
2011年5月被送往国际空间站的磁谱仪上热系统由山东大学的科研人员领衔研制,这也是人类史上首次解决带电磁铁在太空中运行的温度控制问题；安装在磁谱仪上的电磁量能器则由中科院高能物理研究所和中国运载火箭技术研究院与法国、意大利专家联合研制而成.这些重要装备为这次发现奠定了技术基础.
获取数据只是第一步,对庞大的数据量进行分析才是更关键的一步.丁肇中此前接受新华社记者采访时说,如果把每个粒子、每道宇宙线经过磁谱仪都算一个数据,那么磁谱仪每天传回的数据都在100～1000万个.
中科院高能物理研究所在此期间承担了大量的数据分析工作.此外,中国的东南大学、中山大学和山东大学以及美国麻省理工学院、德国亚琛大学、意大利和法国的科研机构等都参与进来.中国科研人员与国际同行联手完成了又一项媲美人类基因图谱计划的项目.
事实上,全球科学界长久以来对暗物质的探索并不止于阿尔法磁谱仪项目.中科院紫金山天文台的科研团队目前正与国内同行合作,加紧研制“暗物质粒子探测卫星”.相比阿尔法磁谱仪,中国研制的这种卫星耗资少、重量轻,可望在暗物质探测领域取得突破.
正当美国和欧洲等国研究人员加紧开展对暗物质探索的同时,上海交大以及清华大学研究人员也在国内的地下实验室里孜孜不倦地进行着相关实验.
尽管新公布的研究成果还无法完全确证已找到暗物质的踪迹,但正如当初伽利略对物体下落速度和质量关系的执著,乃至居里夫人对放射性元素镭的全身心投入,科学家对基础研究的不懈追求,总会为后世打开一扇通往更美好世界的大门.
看不见的物质呗…
暗物质主导了宇宙结构的形成。
人们提出了这个概念……但还没在实验中提取出