目前中科院高能所的科學(xué)家正在做有關(guān)阿爾法磁譜儀（AMS）兩個(gè)能譜的研究，一是測(cè)量電子的能譜，另一個(gè)是能同時(shí)測(cè)量電子和正電子的能譜，主要目標(biāo)是驗(yàn)證正電子到底是來(lái)源于暗物質(zhì)還是來(lái)源于脈沖星。這是中科院高能物理所研究員陳國(guó)明今天在接受科技日?qǐng)?bào)獨(dú)家采訪(fǎng)時(shí)告知記者的。
4月3日，諾貝爾獎(jiǎng)得主丁肇中公布了大型粒子物理實(shí)驗(yàn)AMS項(xiàng)目的首批實(shí)驗(yàn)結(jié)果。實(shí)驗(yàn)確認(rèn)了超過(guò)40萬(wàn)的正電子，這是目前在太空直接觀測(cè)并經(jīng)分析得到的最多數(shù)量的高能量反物質(zhì)粒子。有關(guān)專(zhuān)家稱(chēng)，探測(cè)結(jié)果令人振奮，但要尋找并確認(rèn)暗物質(zhì)的存在仍需物理學(xué)家們進(jìn)一步努力。
陳國(guó)明參與了AMS項(xiàng)目的研究。他說(shuō)，經(jīng)過(guò)前18個(gè)月的太空運(yùn)行，AMS獲取了250億個(gè)初級(jí)宇宙線(xiàn)事例。對(duì)這些數(shù)據(jù)進(jìn)行分析之后，AMS合作組確認(rèn)了680萬(wàn)個(gè)能量在5億—3500億電子伏之間的電子及其反粒子——正電子的事例，這個(gè)數(shù)量是空前的。“科學(xué)家們確認(rèn)超過(guò)40萬(wàn)的正電子，這比預(yù)想的要多得多”。
陳國(guó)明認(rèn)為，確認(rèn)正電子的存在很重要，阿爾法磁譜儀還將在太空中繼續(xù)運(yùn)行，以獲取更多的宇宙線(xiàn)事例。因?yàn)槭吕龜?shù)積累越多，也就決定著這個(gè)實(shí)驗(yàn)的精確度越高。物理學(xué)的基本常識(shí)告訴人們，電子都是帶負(fù)電的。少量的來(lái)自于次級(jí)相互作用的正電子是可以理解的。現(xiàn)在科學(xué)家們確認(rèn)了大量的正電子存在，這個(gè)“事件”超出了人類(lèi)已有的知識(shí)范疇，是物理學(xué)的標(biāo)準(zhǔn)模型中所沒(méi)有的。因而用新的物理學(xué)模型正確解釋正電子的存在（暗物質(zhì)的存在），或許就是物理學(xué)及人類(lèi)認(rèn)識(shí)上的重大突破。
實(shí)驗(yàn)結(jié)果公布后，有科學(xué)家說(shuō)“只是有可能尋找到暗物質(zhì)”。對(duì)此，陳國(guó)明解釋說(shuō)，現(xiàn)在科學(xué)家們還不能夠確定新發(fā)現(xiàn)的正電子來(lái)源肯定是暗物質(zhì)，因?yàn)橛幸恍┟}沖星也有可能為地球帶來(lái)正電子。“這就需要粒子物理學(xué)家、特別是理論物理學(xué)家研究并正確說(shuō)明這些正電子的來(lái)源。”一般來(lái)說(shuō)，來(lái)自脈沖星的正電子應(yīng)該來(lái)自一個(gè)方向，但目前AMS看到的正電子是各向同性的，這一點(diǎn)對(duì)脈沖星起源說(shuō)是不利的。不過(guò)也有科學(xué)家認(rèn)為，離地球較遠(yuǎn)的脈沖星發(fā)出正電子經(jīng)過(guò)復(fù)雜的磁場(chǎng)偏轉(zhuǎn)及星際物質(zhì)的相互作用，也會(huì)變得各向同性。
AMS項(xiàng)目由來(lái)自歐洲、亞洲及北美洲16個(gè)國(guó)家和地區(qū)的成員共同研究。其中中國(guó)科學(xué)家在設(shè)備及物理方法上均有重大貢獻(xiàn)。據(jù)陳國(guó)明介紹，高能所下一步還準(zhǔn)備做有關(guān)硼碳比的研究，以便確定通過(guò)次級(jí)相互作用產(chǎn)生的正電子究竟有多少。