——習(xí)近平總書記在致中國科學(xué)院建院70周年賀信中作出的“兩加快一努力”重要指示要求
——中國科學(xué)院辦院方針
語音播報(bào)
北京時(shí)間30日,暗物質(zhì)探測衛(wèi)星“悟空”首批成果由《自然》雜志在線公布。精細(xì)結(jié)構(gòu)、“奇異”電子信號、關(guān)鍵拐折……成果中大量出現(xiàn)的專業(yè)用語令公眾困惑:科學(xué)家究竟找到了暗物質(zhì)嗎?如果找到的是暗物質(zhì)粒子,對人類而言有什么用?萬一找到的不是暗物質(zhì),意義何在?
找到暗物質(zhì)了嗎?
“悟空”首席科學(xué)家、中科院紫金山天文臺副臺長常進(jìn)表示,首批成果中最令人興奮的是發(fā)現(xiàn)了100多個(gè)“奇異”電子,隨著電子數(shù)量的進(jìn)一步積累,才能進(jìn)一步提高該發(fā)現(xiàn)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(shù)據(jù)分析看,這些“奇異”電子信號可能有兩個(gè)來源,要么來自暗物質(zhì)湮滅,要么來自超新星遺跡或是脈沖星?!皬哪壳皝砜?,來自前者的可能性似乎更有說服力?!?/p>
一旦國際科學(xué)界進(jìn)一步認(rèn)可其來自暗物質(zhì)起源,人類就可以根據(jù)“悟空”的探測結(jié)果獲知暗物質(zhì)粒子的質(zhì)量、湮滅率,以及太陽系附近的暗物質(zhì)團(tuán)塊分布等信息,這些都是以前無法得到的。
“Maybe,maybe,YES,”《自然》中國區(qū)科學(xué)總監(jiān)印格致(Ed Gerstner)則從另一角度闡述科學(xué)發(fā)現(xiàn)與公眾認(rèn)識之間的“距離”:“每一次發(fā)現(xiàn)新的信號,科學(xué)界都會為之震動,公眾則會反復(fù)追問:找到暗物質(zhì)了嗎?科學(xué)家卻只能回答:可能吧。在前沿科學(xué)研究領(lǐng)域,這樣的對話可能會延續(xù)很多很多年,直到多個(gè)方向的研究成果反復(fù)互證,科學(xué)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(xué)成果發(fā)布會上,媒體一直在追問常進(jìn)何時(shí)能找到暗物質(zhì)。對此,常進(jìn)表示:“我目前的工作是做好衛(wèi)星數(shù)據(jù)的搜集與分析工作。確認(rèn)找到暗物質(zhì),一定是個(gè)漫長的過程,需全球科學(xué)家協(xié)力探索?!?/p>
找到暗物質(zhì)有什么用?
暗物質(zhì)被稱為“世紀(jì)之謎”。20世紀(jì)初,荷蘭天文學(xué)家奧爾特等多位科學(xué)家相繼提出,宇宙中存在發(fā)光很弱或者不發(fā)光的暗物質(zhì)。
暗物質(zhì)是什么?以何種形式存在?和人類又會產(chǎn)生怎樣的聯(lián)系……謎底的揭開,或許會與牛頓力學(xué)、愛因斯坦相對論一樣,開啟人類新的物理時(shí)代。
“作為宇宙構(gòu)成部分中超過25%的存在,怎么可能沒有用?”吳岳良院士說,否則何來星系和宇宙結(jié)構(gòu),何來銀河系、太陽系甚至我們?nèi)祟悾?/p>
中科院院長白春禮說,基礎(chǔ)科學(xué)從發(fā)現(xiàn)到應(yīng)用往往動輒以百年為計(jì)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(xué),才有了航天、半導(dǎo)體和互聯(lián)網(wǎng)。作為當(dāng)今世界最前沿的科學(xué)話題,相信暗物質(zhì)發(fā)現(xiàn)的作用,不會亞于它們。
“對科學(xué)的追求,是人類社會不斷進(jìn)步的主要?jiǎng)恿?。”常進(jìn)說,暗物質(zhì)的作用我們現(xiàn)在無從得知,但尋找暗物質(zhì)的工作每天都在影響我和我的團(tuán)隊(duì)成員。也許再過100年,我們的后代日常生活都離不開暗物質(zhì)突破后產(chǎn)生的新的理論。
不是暗物質(zhì)也很重要?
對于常進(jìn)而言,他目前最關(guān)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(xù)增加;一年后,能否達(dá)到科學(xué)發(fā)現(xiàn)所要求的精度。
“無論是不是暗物質(zhì),都將是一個(gè)重要的新現(xiàn)象。”常進(jìn)表示。
長期以來,科學(xué)界普遍認(rèn)為在1.4TeV以上的高能段是一片“沙漠”,但“悟空”正在進(jìn)行的工作有望證明,這里其實(shí)“風(fēng)光旖旎”。“物理學(xué)界現(xiàn)有的理論模型遠(yuǎn)不能解釋關(guān)于宇宙的所有疑問,期待‘悟空’能夠破舊立新?!卑滴镔|(zhì)衛(wèi)星科學(xué)應(yīng)用系統(tǒng)副總師范一中說。
白春禮則認(rèn)為,如果研究最終確定發(fā)現(xiàn)了新粒子,是暗物質(zhì),這無疑非常重要。但如果不是暗物質(zhì),也意義重大?!昂馁Y100億美元建造的歐洲核子對撞機(jī)撞出一個(gè)上帝粒子,驗(yàn)證了理論學(xué)家的預(yù)測,使其得到了諾貝爾獎(jiǎng)。而我們?nèi)绻貌坏剑眱|美元就找到新粒子,意義更加非凡?!?/p>
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