若发现暗物质，将直接改变人们生活

　  18日，由诺贝尔奖得主、美籍华人物理学家丁肇中主持的阿尔法磁谱仪（AMS）项目在《物理评论快报》上发表了最新研究成果，使得人们对高能宇宙射线的本质有更深入的了解，并使暗物质存在的争议趋于明朗。

　　据了解，安装于国际空间站上的AMS已捕获分析了410亿个宇宙射线粒子，其中1090万件经辨认为电子与正电子。AMS测量了能量在5亿至5千亿电子伏特之间的“正电子分率”(即正电子数占电子与正电子总数之比例)，发现此分率在80亿电子伏特时开始快速增加，显示有新的正电子源存在。

　　正电子分率最高点出现在275±32 GeV(1GeV为十亿电子伏特)能量级处，随后更高能量的正电子分率出现下降。参与该项目的中山大学教授何振辉表示，此后正电子分率是缓慢下降还是快速断崖式下降尚有待更多的观测研究。据了解，观测过程中多出的正电子分率在百分之三的误差范围内是各向同性的，强烈显示高能量的正电子可能不是来自某些特定的方向。

　　何振辉进一步解释说，关于正电子的来源，有两种观点，一则认为来源于高密度的脉冲星，一则认为来源于暗物质，根据目前观测到的结果，除非脉冲星在宇宙间是平均分布的，否则这些正电子更可能是来源于暗物质。

　　何为暗物质？何振辉解释说，一般认为，目前我们通过肉眼和仪器可观测到的宇宙只占整个宇宙的不到5%，剩余的25%为暗物质，其余的则为暗能量。目前，科学家们正在通过多种手段证明暗物质的存在。

　　对暗物质的研究有何具体价值？何振辉表示，发现暗物质，将直接改写物理理论。很多人可不知道相对论、量子力学有何具体用处，其实生活中他们无处不在，例如手机导航的GPS，如果不借助相对论进行修正，定位不可能像现在这样准确，而所有半导体产品几乎都是在量子力学理论基础上研究而来的，所以暗物质的发现有可能直接改变人们的生活。(记者林世宁，通讯员王丽霞、蔡珊珊)

      21日，东南大学在丁肇中教授特授权下，在国内发布AMS实验最新研究结果即暗物质存在实验的六个特征有五个已经确认，同时，东南大学也以其“大数据”处理和分析助力此次暗物质存在实验。

　　北京时间9月18日，AMS项目重大成果发布会在瑞士日内瓦举行，丁肇中主持的实验室公布AMS项目最新研究成果。此项研究成果证明了暗物质存在实验的6个有关特征中，已有5个得到确认，进一步显示宇宙射线中过量的正电子可能来自暗物质。这也是AMS实验自19年前启动以来，第二次正式公布研究结果。

　　宇宙大爆炸发生在距今150亿年以前，科学家认为大爆炸产生三种类型的物质，一种是我们目前肉眼看到的所谓的正物质，一种是反物质，除此之外还有一种是看不见、摸不着的，这种物质叫做暗物质。

　　“对于暗物质存在的六个有关特征中，五个特征经过三年的研究基本确认，只剩下最后一个特征了暂未确定”，东南大学数据科学家东方解释道，第一个特征是随着粒子能量不断提高，在经过某一个能量点后，正电子含量逐渐增加；第二个特征经过某个点后增加的速率是要符合一定非线性的关系；第三个特征是随着粒子能量增加，到某一个量别之后他的正电子数目不断下降；第四个特征是下降速率满足一个特定的非线性关系；第五个特征是整个形状满足某个峰型的形状；第六个特征是每个正电子来自宇宙的四面八方。

　　据了解，科学家普遍认为宇宙中有90%是由人们看不见的暗物质组成的，但是迄今为止人类还没有找到。由美籍华人物理学家、诺贝尔奖获得者丁肇中教授主持的AMS实验希望通过收集暗物质碰撞过后产生的正电子来寻找暗物质，全球有15个国家的56个研究机构参与其中。

　　在过去的44个月里，AMS实验已经收集了540亿个宇宙射线数据，经过对其中410亿个宇宙射线的分析，发现正电子占所有电子的比例达到一定水平之后就不再上升；同时，宇宙射线中正电子和负电子的数量以及随能量而发生的变化趋势并不对等。这一结果和与以往各国科学家得出的结论不同。丁肇中教授认为这是半个世纪以来在宇宙射线观测中得出的最重要发现。在找到正电子比例峰值之后，接下来AMS实验将继续收集数据，直到其比例开始下降，然后通过下降的速度来判断正电子是否来源于暗物质。目前的分析结果与正电子来源于暗物质的理论是相符合的，不过要得出这一结论，至少还需要几年的时间。

　　东南大学是从2002年正式参加此次AMS实验，也是作为中国大陆地区第一所参与阿尔法磁谱仪实验AMS(AlphaMagneticSpectrometer)项目合作的高校。据东南大学参与该计划的项目团队负责人、东南大学计算机科学与工程学院院长罗军舟教授介绍，截止目前，东南大学AMS-SOC处理和分析的数据总量超过556TB，累计贡献超过85万CPU小时，在AMS-02全球六个地区(中国、德国、意大利、西班牙、法国、中国台湾)数据处理中心排行第一。(盛捷)