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暗物质新证据被发现 将直接改写物理理论

2014-09-22 10:52:13 来源: 羊城晚报

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±32GeV(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。

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