→ jameskey: 原PO是不是中國人阿?? 10/21 00:24
→ jameskey: 感覺很常PO中國的新聞QAQ~ 10/21 00:25
→ saram: 歡迎po相關文章. 10/30 06:10
中國暗物質探測衛星升空在即
http://money.163.com/15/1009/03/B5F4A0AP00253B0H.html
天高地闊，宇宙無窮。當我們仰望星空，面對的是太多未知的奧秘。對此，人類從未停
止過孜孜求索的步伐。在天文學界、物理學界所關注的待解之謎中，極為神秘的“暗物
質”可謂是焦點話題。而現在，或許可以說，我們離破解暗物質的秘密又近了一步：由
中國科學院空間科學戰略先導專項支持研制的暗物質粒子探測衛星（DAMPE），目前已完
成研制并整體交付，并將于2015年底在酒泉衛星發射基地擇機發射。
宇宙“幽靈”：神秘的暗物質
當被問及“到底什么是暗物質”時，連暗物質衛星科學應用系統的副總設計師范一中也
要笑著說：“誠實地講，目前世界上最頂尖的物理學家，也不確鑿知道它究竟是什么。
”
暗物質無法被感知，有人戲稱它是宇宙中的“幽靈”，可以說，我們身體周圍每時每刻
都有暗物質穿過，而你卻毫無察覺。
暗物質衛星首席科學家、紫金山天文臺研究員常進介紹說：“宇宙中，我們能看見的物
質，都因為帶有電子而能 發光 ，而我們能觸碰一張桌子、一面墻，感覺到它們的存在
，是因為有電磁場的相互作用。與此不同，暗物質是不帶電荷的，也沒有電磁場的相互
作用，能像幽靈一樣穿透阻礙物，不著痕跡地從身邊飛走，因此盡管我們周圍存在暗物
質，例如平均1立方厘米的空氣中可能就有上千顆暗物質粒子，但并不能為我們所看到或
感覺到。”
既然如此，科學家們又是怎么發現暗物質的存在的呢？據范一中講解，暗物質的存在有
很多證據。例如科學家們在進行普通的天文學研究時，發現我們所能觀測到的物質，即
星系中發光物質的質量，要遠小于其吸引力所需要的質量。用力學方法測出的質量往往
比用光度方法測出的質量大得多，甚至有量級之差。通過行星圍繞恒星旋轉速度變化的
異常，可以進一步推斷，在人類已知的物質之外，還有另外一種物質存在。
另外還有“引力透鏡”學說也被用以解釋暗物質的存在。我們知道光線通過玻璃透鏡會
偏轉，同樣，宇宙線在通過大質量的物質周圍時也會發生偏轉。科學家們在研究子彈頭
星系團時發現，主要導致光線發生偏轉的地方并沒有看得見的物質存在，這說明，有一
種我們所看不到的暗物質存在。
范一中總結暗物質的性質是“不發光，卻有引力”。暗物質粒子壽命長，遠大于137億年
；質量比質子大；作用弱，無法被感知。而且宇宙中的暗物質要比可見物質多得多。據
常進介紹，天文觀測表明，宇宙中最重要的成分是暗物質和暗能量，暗物質占宇宙25%，
暗能量占70%，通常所觀測到的普通物質只占宇宙質量5%。
那么，去探究如此神秘的暗物質，又對我們的實際生活有何作用呢？常進表示，目前探
索暗物質的征途才剛剛起步，其實際作用尚未明朗。我們首先要了解暗物質的物理性質
，才能進一步談發展和應用。許多科學在起步之初，也都不能預見其今后對人類生活的
作用，例如沒人會預見量子力學對后來手機、電腦的貢獻。這正是科學發展推動人類進
步的過程。
“探暗”求索：領先國際的探測衛星
作為前沿科學課題，暗物質探測為世界最頂尖的科學家們所關注。常進認為，在2000年
前后，國際科學界進入了空間探測時代。而對于暗物質的探測，目前各國仍都在探索階
段，這對中國來說是種機遇，可以說我們在此領域上與世界同步。如果能盡快實現對暗
物質的成功探測，則有可能取得領先國際的成果。
探測暗物質的方法目前有三種：直接探測、間接探測和對撞機探測。直接探測是探測暗
物質粒子與普通粒子碰撞后，后者得到的能量反沖信號。在美劇《生活大爆炸》中出現
的謝爾登進入礦洞探測暗物質的情節，便是直接探測。目前，各國有不少這樣項目，其
中我國四川錦屏的地下實驗室是目前世界上最深的研究暗物質實驗室。對撞機探測則是
用兩束高能粒子對撞產生暗物質粒子，這種實驗花費極為高昂。在歐洲核子中心，有此
方面的研究，但目前尚未發現新的證據。
而我國即將發射的暗物質粒子探測衛星屬于間接探測，原理是在宇宙中探測暗物質粒子
湮滅后產生的明物質，通過探測宇宙線及伽馬射線能間接地研究暗物質粒子。據暗物質
衛星科學應用系統總設計師伍建介紹，暗物質粒子探測衛星的原理可以比喻為一個底片
曝光過程，宇宙線穿過探測機時發生作用，探測機把信號記錄下來，從而判斷粒子的類
型、電荷、能量大小等。目前美國、意大利、日本等國家都發射或放置過探測暗物質的
儀器，包括丁肇中先生研制并放置在國際空間站的阿爾法磁譜儀2號。今年8月，日本也
發射了量能器電子望遠鏡，此項目與我們即將發射的衛星研究目標較為接近。
據介紹，我國的暗物質粒子探測衛星是中國科學衛星系列的首發星，于2011年底立項，
計劃于今年12月發射。相比世界上其他已經開展的暗物質探測項目，我國發射此顆衛星
的優勢首先在于我們經過了長時間的積累，擁有自主的知識產權。作為暗物質衛星的首
席科學家，常進研究員早在1998年就開始研究暗物質探測的新方法。受制于當時國內的
科研條件，他早年于國外進行研究，在2008年發表的科研成果引起了轟動。2010年后，
我國開始大力發展科學衛星，常進歸國后投入研究工作，為我國此領域發展帶來了優勢
。衛星發射成功后，需要花費6個月到1年的時間來收集并傳回數據，后續將會有百余人
的科研團隊來分析這些數據，得出科研結果。此外，我國此顆暗物質粒子探測衛星的成
本約為1億美元，遠低于其他國家探測衛星的成本。這得益于我國近年來基礎工業的發展
，使得衛星的許多元器件來自國產，大大降低了制造費用。
常進稱，此顆暗物質衛星是迄今為止觀測能段范圍最寬、能量分辨率最優的空間探測器
，超過國際上所有同類探測器，為暗物質探測研究開辟了一個新的觀測窗口。此外，此
顆衛星還將在研究宇宙線起源和伽馬射線等方面做出貢獻，推動我國空間科學發展。
--
--
※ 發信站: 批踢踢實業坊(ptt.cc), 來自: 183.206.13.78
※ 文章網址: https://www.ptt.cc/bbs/Physics/M.1445348692.A.A57.html