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探測暗物質,我國“上天”“入地”共同發力

2017-11-30 07:38 來源： 新華網

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國際權威學術期刊《自然》于北京時間３０日在線發布，暗物質粒子探測衛星“悟空”在太空中測量到電子宇宙射線的一處異常波動。這一“尖峰”此前從未被人觀測到，是中國科學家取得的一項開創性發現，可能與暗物質相關，有望為現有科學理論帶來突破。

暗物質悄無聲息，且難留痕跡。它不發射任何波段的電磁波，也不與任何電磁波發生相互作用。但它卻不容忽視。迄今的研究和分析表明，暗物質占宇宙物質總質量約80%以上。

科學界認為，揭開暗物質之謎，將是繼哥白尼的日心說、牛頓的萬有引力定律、愛因斯坦的相對論以及量子力學之后，人們認識自然規律的又一次重大飛躍。它可能會讓人類對宇宙進行更加深刻的認識，甚至顛覆人類對基本物質構成規律的理解。

目前，國際上主要有三類暗物質探測方式，一是利用粒子對撞產生暗物質觀察其衰變的產生實驗,主力設備是歐洲核子中心的大型強子對撞機。二是基于暗物質湮滅產生反物質的原理在太空進行的湮滅實驗,如中國的暗物質探測衛星“悟空”，我們稱其為“上天”。三是測量暗物質散射至液體或固體的散射實驗，例如我國的PandaX實驗、美國的LUX實驗均屬此類方式。

暗物質粒子探測衛星“悟空”“上天”尋暗物質粒子

2015年12月17日,我國暗物質粒子探測衛星“悟空”成功發射,它用“火眼金睛”去尋找暗物質粒子存在的證據,成為了最有可能揭開宇宙命運謎題鑰匙的衛星。

“悟空”能否徹底解開現代物理學的一個重要課題，讓人類真正了解肉眼之外，自己所處的真實世界？中科院紫金山天文臺副臺長、暗物質粒子探測衛星首席科學家常進表示，“悟空”衛星是我們國家第一個空間科學衛星，儀器設備都是由中國人研制出來的，我們目前首先要確保衛星在天上工作正常，取得最大的觀測效應，同時對從天上傳下來的新數據，進行深度挖掘，爭取取得最大的科研成果。

上天入地探尋暗物質之“悟空”探測器

“PandaX”實驗“入地”2400米探尋暗物質

由上海交通大學主導、位于屏錦地下實驗室基于液氙技術的暗物質直接探測項目“PandaX”近年來發表了多次探測結果。今年8月，“PandaX”在“54噸·天”的國際最大曝光量下，得到了暗物質與核子的碰撞截面應小于“6×10-47平方厘米”限制，再次刷新了對暗物質粒子性質限制的世界紀錄。“PandaX”實驗，我們把它稱為“入地”。

上海交通大學鴻文講席教授、中國錦屏地下實驗室PandaX實驗負責人季向東表示，“今后10年內，我們還需要將探測靈敏度提升2到3個數量級，并力求對暗物質是否為弱相互作用重粒子作出重要判斷。”

上天入地探尋暗物質之“PandaX”計劃

在我國暗物質粒子探測衛星“悟空”和“PandaX”實驗的共同努力下，我們有理由相信，中國會在激烈的國際競爭中奮勇爭先，破解暗物質的科學謎題，為科學發展創造更多的可能。

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作者： 劉丫 [責任編輯: 魯聃玉文]

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[責任編輯：楊凡、賀曉菲]

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