20187月

>诺贝尔物理学奖得主丁肇中:大科学项目,要选对题目

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阿尔法磁谱仪
反物质是否存在   ?暗物质源于何处   ?从上世纪90年代至今 ,诺贝尔物理学奖得主、著名华裔物理学家丁肇中领导的阿尔法磁谱仪(AMS)项目团队 ,一直在寻找这些问题的答案  。7月7日 ,丁肇中造访山东大学时表示 ,这些问题预计在2024年会有决定性结果  。
阿尔法磁谱仪项目是目前世界上最重要的大科学计划之一 ,也是国际空间站上唯一的永久性科学实验装置 ,其科学目标是探测宇宙中是否存在暗物质和反物质  。到目前为止 ,该项目已经耗资20多亿美元 ,先后有来自16个国家和地区的600多位科学家参与研究  。中科院、山东大学、东南大学等国内科研院校均参与其中并作出重要贡献  。
“迄今为止 ,阿尔法磁谱仪已经收集到约1200亿个宇宙线数据  。”丁肇中说  。据了解 ,这些数据远远超过了过去100年人类采集的宇宙线数据总和 ,主要结果已经整理成数十篇学术文章 ,发表在《物理评论快报》等世界顶尖学术期刊上  。
该项目最近一次发布太空实验结果在2018年4月底  。结果显示 ,该项目以前所未有的精度探测了初级宇宙线和次级宇宙线 ,推翻了100年来人类对宇宙线的认识 ,带来了新的知识  。
对于项目的进展 ,丁肇中表示:“两年以前项目的结果推翻了以前的理论 ,而最近两年的结果又推翻了更多的理论  。反物质最终结果是什么 ,暗物质的来源是什么 ,到2024年应该有一个比较有决定性的结果出来  。”
2004年3月 ,山东大学加入阿尔法磁谱仪项目 ,由时任热科学研究中心主任程林教授任热系统总负责人 ,和来自麻省理工学院、美国宇航局等不同单位的30多位科学家共同工作 ,全面负责热系统的研究、设计、制造与实验  。丁肇中说 ,国际空间站每93分钟绕地球一周 ,46分钟是白天 ,46分钟是晚上 ,同时地球365天绕太阳一周 ,因此温度变化很大 ,程林团队将温度的变化控制在3摄氏度以内 ,保证了AMS各部件正常工作的基础 ,有这种温度的平衡才能使仪器很精确地测量所有粒子的轨道 ,“山东大学的贡献是非常重要的”  。
阿尔法磁谱仪项目国际成员众多 ,如何牵头组织这样的大科学计划   ?
丁肇中说 ,组织大型的国际科学活动 ,最关键的是选择科学上最重要的题目 ,引起科学家们最大的兴趣  。“我无权要求各国政府大量付出 ,但我会帮助科学家向各国政府展示实验的重要价值  。更重要的是 ,大科学项目是科学家们集体工作的成果 ,要让其中贡献大的科学家得到国际上的长久认可 ,这样我们才能得到各参加国政府长期的优先支持  。”丁肇中说  。
丁肇中认为 ,领导这样一个团队 ,如何做决定很重要  。“比如 ,德国人和法国人做了同样的仪器 ,可是这两个国家之间我只能选一个 ,怎么选   ?我会请所有人来开会 ,这个会议是开放的 ,包括工程师、学生都可以参加 ,任何人都可以发言 ,”丁肇中说 ,“有时候这样的会议会持续半年以上  。我要完全听懂了再做决定 ,决定一旦做出 ,就没有商量的余地 ,任何情形之下都不会改  。”
(原题为《大科学项目 ,要选对题目》)
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