中国科学家为阿尔法磁谱仪寻找暗物质贡献“中国智慧”

4月3日晚，诺贝尔奖得主、美籍华人物理学家丁肇中宣布了他的大规模粒子物理实验——阿尔法磁谱仪(AMS)的第一个结果，使人类对宇宙中暗物质的理解又进了一步。中国科学家参与了这一重大国际科学项目，并为此做出了重要贡献。

中国科学院高能物理研究所前所长陈和生院士是AMS的首批科学家和主要成员之一，他说，在宇宙的组成中，只有大约4%的已知物质是人类，暗物质的数量几乎是已知物质的六倍，但是科学家们还没有发现任何证据证明它的存在。

2011年5月16日，美国奋进号航天飞机的最后一次任务是向国际空间站发送阿尔法磁谱仪2。它的主要任务之一是在宇宙中发现暗物质。

“暗物质碰撞将产生额外的正电子，这些正电子的特性将由阿尔法磁谱仪测量。根据丁肇中教授公布的结果，阿尔法磁谱仪已经发现了40多万个正电子，它们可能来自人类一直在寻找的暗物质，或者来自银河系中的脉冲星等天体。”陈和生说，“然而，我们离最终找到暗物质存在的可靠证据又近了一步。”

鲜为人知的是，阿尔法磁谱仪有一颗强烈的“中国心脏”——一个巨大的中国制造的永久磁铁。它是由中国科学院电气工程研究所、高能物理研究所和中国运载火箭技术研究所联合设计和开发的。它用于区分粒子是带正电还是带负电，是磁谱仪的核心部件。

据说将一块大磁铁放入太空是AMS项目最大的挑战之一。中国科学家选择了一种新型的高磁能产品钕铁硼材料，并采用了独特的磁路设计，完全符合实验要求。磁谱仪的使用寿命可长达18至20年。该磁谱仪已成功通过美国国家航空航天局的严格安全检查，并成为第一个由人类送入宇宙的大型磁铁。

与此同时，中国科学院高能物理研究所和中国运载火箭技术研究所的科学家与意大利和法国同行合作开发了电磁量热仪，这是探测器的一个关键部分。"它能精确测量电子和正电子的能量."陈和生说。

中国科学家也参与实验数据分析和物理研究。据报道，医疗辅助队的数据分析是由两个独立的小组进行的，每个小组都包括来自许多国家的科学家，他们互相“挑毛病”，最后达成一致以确保结果正确。中国科学家的数据分析在电荷测量、粒子识别和电子能量测量中发挥了非常重要的作用陈和生说。

陈和生说，为了获得暗物质存在的确切证据，需要积累更多的数据。“中国研究人员一直在日内瓦欧洲核研究组织的AMS运行中心值班，并将继续进行数据分析和物理研究。”他说，“可能需要几年的时间才能获得最终结果，但这个结果无疑对物理学的发展具有重大意义。”