“悟空”首席科學家、中科院紫金山天文&副&長常進在中國科學院發布暗物質粒子探測衛星首批科學成果(11月27日攝)。新華社記者 金立旺 攝
新華社北京11月30日電 題:找到了嗎?有什麼用?萬一找錯了呢?——三問暗物質衛星首批科學成果
新華社記者蔣芳、蔡玉高、王玨玢
北京時間30日,暗物質探測衛星“悟空”首批成果由《自然》雜誌在線公布。精細結構、“奇異”電子信號、關鍵拐折……成果中大量出現的專業用語令公眾困惑:科學家究竟找到了暗物質嗎?如果找到的是暗物質粒子,對人類而言有什麼用?萬一找到的不是暗物質,意義何在?
找到暗物質了嗎?
“悟空”首席科學家、中科院紫金山天文&副&長常進&&,首批成果中最令人興奮的是發現了100多個“奇異”電子,隨着電子數量的進一步積累,才能進一步提高該發現的置信度,為人類打開新的觀測宇宙窗口。
中科院院士吳岳良分析,從目前數據分析看,這些“奇異”電子信號可能有兩個來源,要麼來自暗物質湮滅,要麼來自超新星遺跡或是脈衝星。“從目前來看,來自前者的可能性似乎更有説服力。”
一旦國際科學界進一步認可其來自暗物質起源,人類就可以根據“悟空”的探測結果獲知暗物質粒子的質量、湮滅率,以及太陽系附近的暗物質團塊分佈等信息,這些都是以前無法得到的。
“Maybe,maybe,YES,”《自然》中國區科學總監印格致(Ed Gerstner)則從另一角度闡述科學發現與公眾認識之間的“距離”:“每一次發現新的信號,科學界都會為之震動,公眾則會反復追問:找到暗物質了嗎?科學家卻只能回答:可能吧。在前沿科學研究領域,這樣的對話可能會延續很多很多年,直到多個方向的研究成果反復互證,科學家們才會最終宣布:是的!我們找到了!”
在11月27日舉行的首批科學成果發布會上,媒體一直在追問常進何時能找到暗物質。對此,常進&&:“我目前的工作是做好衛星數據的蒐集與分析工作。確認找到暗物質,一定是個漫長的過程,需全球科學家協力探索。”
在中國科學院紫金山天文&,“悟空”科學應用系統副總師範一中在介紹研究成果(11月2日攝)。新華社記者 金立旺 攝
找到暗物質有什麼用?
暗物質被稱為“世紀之謎”。20世紀初,荷蘭天文學家奧爾特等多位科學家相繼提出,宇宙中存在發光很弱或者不發光的暗物質。
暗物質是什麼?以何種形式存在?和人類又會産生怎樣的&&……謎底的揭開,或許會與牛頓力學、愛因斯坦相對論一樣,開啟人類新的物理時代。
“作為宇宙構成部分中超過25%的存在,怎麼可能沒有用?”吳岳良院士説,否則何來星系和宇宙結構,何來銀河系、太陽系甚至我們人類?
中科院院長白春禮説,基礎科學從發現到應用往往動輒以百年為計量單位,而這種影響必然是顛覆性的。有了相對論和量子力學,才有了航天、半導體和互聯網。作為當今世界最前沿的科學話題,相信暗物質發現的作用,不會亞於它們。
“對科學的追求,是人類社會不斷進步的主要動力。”常進説,暗物質的作用我們現在無從得知,但尋找暗物質的工作每天都在影響我和我的團隊成員。也許再過100年,我們的後代日常生活都離不開暗物質突破後産生的新的理論。
不是暗物質也很重要?
對於常進而言,他目前最關心的是,接下來“悟空”所捕捉到的這些“奇異”電子信號是否還會持續增加;一年後,能否達到科學發現所要求的精度。
“無論是不是暗物質,都將是一個重要的新現象。”常進&&。
長期以來,科學界普遍認為在1.4TeV以上的高能段是一片“沙漠”,但“悟空”正在進行的工作有望證明,這裡其實“風光旖旎”。“物理學界現有的理論模型遠不能解釋關於宇宙的所有疑問,期待‘悟空’能夠破舊立新。”暗物質衛星科學應用系統副總師範一中説。
白春禮則認為,如果研究最終確定發現了新粒子,是暗物質,這無疑非常重要。但如果不是暗物質,也意義重大。“耗資100億美元建造的歐洲核子對撞機撞出一個上帝粒子,驗證了理論學家的預測,使其得到了諾貝爾獎。而我們如果用不到1億美元就找到新粒子,意義更加非凡。”
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