來源: 澎湃新聞/日期: 2014-09-18
9月18日，諾貝爾獎得主、美籍華人物理學家丁肇中公布阿爾法磁譜儀項目最新研究成果，進一步顯示宇宙射線中過量的正電子可能來自暗物質。
2011年升空的阿爾法磁譜儀由國際空間站搭載，任務是尋找暗物質並探尋其起源。根據現有理論，宇宙中的暗物質遠遠多于普通物質，暗物質碰撞會産生過量的正電子，阿爾法磁譜儀可對宇宙射線中的正電子進行精密觀測。
根據最新發布的數據，阿爾法磁譜儀觀察到的410億個宇宙射線事件中，約有1000萬個是電子或正電子。從8吉電子伏特（1吉等于10億）的能量開始，正電子占電子與正電子總數的比例快速增加，在275吉電子伏特左右停止增長。比例上升的過程較爲均衡，沒有明顯的峰值。此外，正電子似乎來源于宇宙空間的各個方向，而不是某個特定方向。
研究人員說，觀測到的正電子分布特征與暗物質理論的某個模型一致，該模型認爲暗物質由一種稱爲“中輕微子”的粒子組成。不過，這些過量的正電子到底是來源于暗物質，還是來源于脈沖星等天文現象，還需要進一步分析確認。相關論文發表在最新一期的美國《物理評論快報》上。
研究小組在同一期雜志上發表的另一篇論文認爲，宇宙射線中電子與正電子的通量（即單位時間裏通過單位面積的粒子數量）分布顯著不同，其特征也顯示，過量的高能正電子有可能來自于暗物質碰撞。
去年2月18日，在美國波士頓結束的美國科學促進會（AAAS）年會上，美國麻省理工物理學家丁肇中領導的研究團隊對外宣布，他們的阿爾法磁譜儀（AMS）發現了弱相互作用大質量粒子（WIMP）存在的證據，6個科研小組達成了一致意見，都贊同是探測到WIMP，而WIMP就是一種暗物質的候選體。丁肇中稱，將于未來兩到三周發表涉及暗物質的研究論文，對這項研究的進展作詳細闡述。1976年，因發現“丁粒子”，丁肇中被授予諾貝爾物理學獎。
當天，中科院理論物理研究所研究員李淼接受東方早報記者采訪時表示，根據現在丁肇中透露的消息，只能說探測到暗物質湮滅的信號的可能性比較大，但他沒有說這些信號來自暗物質還是脈沖星，“如果丁肇中團隊的發現被確認，這肯定是這幾十年來的重要科學發現。”
個人簡介
丁肇中(Samuel Chao Chung Ting )（1936年1月27日－），美國實驗物理學家。漢族，祖籍山東省日照市濤雒鎮，華裔美國籍，現任美國麻省理工學院教授。上世紀70年代，丁肇中發現一種新的基本粒子，並將新粒子命名爲“J粒子”，這個科研成果獲得1976年諾貝爾物理學獎。
名詞解釋
阿爾法磁譜儀（AMS）
數百年來，人類觀測宇宙主要是借助望遠鏡搜集遠方傳來的光，但宇宙中絕大部分物質是暗物質，暗物質不發光，要了解它就得另辟蹊徑。除了光子，宇宙中飛行著大量高能粒子（即“宇宙射線”），與光子不同，這些粒子帶電、有質量，穿透大氣層時很容易發生反應，變成次生粒子，其種類、性質等都發生變化。要直接從宇宙射線中搜集原始的信息，就必須避開大氣層。阿爾法磁譜儀（AMS）就是一台直接在太空中運行的高能粒子探測器，它安裝在國際空間站上。
阿爾法磁譜儀目的是尋找宇宙中的反物質和暗物質。2011年5月“阿爾法磁譜儀02”由美國“奮進”號航天飛機搭載至國際空間站長期運行。
丁肇中表示，“主要任務是收集數據，因爲（國際）空間站每90分鍾繞地球一次，可能要飛行20年，今後20年都是收集數據，因爲從來沒有人做過這種實驗，這是第一次把一個如此精密的儀器放到太空，所以很難探測將來有怎樣的發現。”
AMS是目前靈敏度最高，也是最複雜、最昂貴的一台暗物質探測設備，代表了當今科學實驗的最高技術手段，由16個國家和地區的600余名科學家曆時近18年完成，耗資21億美元。在太空運行的第一年，AMS已經收集了160億個宇宙線數據，遠遠超過了上個世紀收集到的宇宙射線數據的總和。
關鍵詞
暗物質
暗物質是指一種用人眼看不到的物質，但可以通過引力效應感受到。現有物理學理論認爲，人類目前所認知的物質世界大概只占宇宙的4%。在這之外，暗物質占了宇宙的23%，還有73%是暗能量。
目前，尋找暗物質粒子、研究暗能量的物理本質、探索宇宙起源及演化的奧秘、結合粒子物理和宇宙學的研究已成爲21世紀天文學和物理學發展的一個重要趨勢。諾貝爾物理學獎獲得者李政道教授曾多次指出：“暗物質是籠罩20世紀末和21世紀初現代物理學的最大烏雲，它將預示著物理學的又一次革命。”
