PDF《新思 新知》

新思 新知年月日星期一 责任编辑 傅贤伟 执行编辑 顾泳周一

本报记者 章迪思 什么是暗物质 年 荷兰天文学家奥尔特 通过对银河系中恒星的运动推测银 河系应该有更多质量 然而 这一观 点在当时被认为是错误的 直到 世纪 年代 天文学家发现 多 数涡旋星系的转动速度大于理论计 算的数值 一个最简单的原因是 这 些星系含有很多不可见的质量 大 量看不见的物质 提供了更多引力 来维系星系 现在 科学家对暗物质的定义 基本形成了共识 它只参与引力作 用 但是不发光 不参与电磁的相互 作用 不是目前我们已知的任何一 种粒子 甚至它究竟是不是粒子 也没有最终定论 尽管科学家们尽 了最大的努力 但目前为止 仍没有 在地球上观测到或者是创造出一个 真正意义上的暗物质粒子 如果暗物质真的存在 它不止 在太空或地层深处 它就在我们身 边 地球的任何一个角落 中科院理 论物理研究所研究员李淼将暗物质 形容为黏合宇宙万物的 胶水 因为 如果没有暗物质 物质之间 尤其是 天体之间的引力 将无法保持恒星和 星系之间的聚集 星系早就分崩离析 了 但这团 胶水 所产生的凝聚力却 又如同空气般 润物细无声 暗物质无处不在 又仿佛是一 场 虚空 但又至关重要 甚至从某 种角度来说 如果没有暗物质 恒星 不会存在 就不会有太阳系 基于 双螺旋结构的生命又 会在哪 里出现 就算有生命 会不会进化出 人类 为何寻找暗物质 我们人类对宇宙的认 识太有 限了 只不过是它 可见 的百分之 几的部分 所以 如果暗物质 暗能 量之谜能够得到破解 人类的知识 体系一定向前大大地推进 我虽然 没有办法在今天就明确地指出暗物 质的发现和研究究竟能给人类带来 怎样的 好处 但历史经验一再证 明的事实是 知识体系的巨大突破 必然会使人类生活面临更多的可能 性 国家天文台宇宙暗物质与暗能 量研究团组首席科学家陈学雷这样 认为 在 世纪末 曾经有人将 以 太说 和 黑体辐射 形容为物理学 晴空中两朵令人困惑的 乌云 但 恰恰是这两朵 乌云 催生出了相 对论和量子论 理论物理向前推进 的一大步 为我们今天高科技生活 的一切细节奠定了基础 或许正如李淼所乐观估计的那 样 如果说 我们这一代人 有可能 在活着的时候亲眼看见物理学家解 开暗物质之谜 大概不会太离谱 暗物质的美丽 常人不懂 几乎可以肯定的是 在暗物质 领域 将陆续出现更多的发现和见 解 几乎同样可以肯定的是 这些发 现和见解是我们大多数人所无法理 解的 对于大多数非专业人 士来说 现代物理学愈发成为一个不可想象 的世界 用看不懂的字眼 描述 不可触及的世界 澳大利亚天体生 物学中心自然哲学教授保罗 戴维 斯曾在 自然 杂志说 非物理学家 几乎不可能区分你是合乎常情的怪 人 还是彻头彻尾的疯子 看起来 现代物理学正离 合乎常情 这条路 越来越远 那么它和我们普通人又 有什么关系呢 早在今年 月丁肇中团队发布 观测结果之后的第一时间 李淼接 受了许多国内媒体的采访 不约而 同地 所有的记者都问到这个问题 它有什么现实意义 李淼的回答 也很直接 与人类暂时没有直接意 义 那么 怎样的研究才有现实意 义 一定要 立时三刻 产生经济效 益 成为市场神话才行 一定要让我 们吃得到 用得上才行 写到这里 不由想起几年前上 海师范大学天体物理联合研究中心 教授李新洲在接受本报记者采访时 说的话 在大多数现实的人看来 某种粒子存在与否与碗里有多少肉 无关 但这并不成为我们放弃纯科 学研究的理由 纯科学研究离不开研究者追根 问底的好奇心的驱动 离不开人类 对未知的本能追问 而这种好奇心 与本能 是任何一个文明社会都提 倡的人类品质 也是人类社会不断 前进的原动力之一 就暗物质而言 它追问的是宇宙从何而来 这也是 人类在能力所及范围内 对世界 生 命存在的一种叩问 暗物质 藏着多少秘密 我国两支实验团队正在四川寻找暗物质踪迹 上天 入地 捕捉暗物质 上天 项目 丁肇中教授所领导的 涉及个国家 多名科研人员的 项目 目标是在太空中搜寻多余的 正电子 而它可以被视作暗物质 存在的有力证据 宇宙中正电子的主要 来源是 宇宙射线 但宇宙射线所产生的正 电子的多少是非常有规律的 所以 如果实验能发现超出这个规律的多余 的正电子 那它就有可能来 自暗物质 科学家这样解释 在将 阿尔法磁谱仪放入太空一年半之后丁肇中团队真的找到了大量多 余的正电子 当然 这些多出的 正电子 并不 一定来自暗物质 业内人士估计 如 果丁肇中的团队能在接下来的数据 完善中发现正电子数量的峰值 暗物 质是否存在就会有更明确的答案 入地 和 除了在太空中搜寻间 接证据 还有很多国家的科学家潜入地下 他们企图直接捕获暗物质 以寻找 暗物质存在的直接证据 在四川锦屏山 多米深的 地下实验室 目前正在同时进行两 项实验一个是上海交大牵头的项目 该研究尝试以氙原子 核为 树 等候暗物质的撞击 还有 一个是清华大学牵头的项目他们的靶子是高纯度锗 为什么要到地下找暗物质 原来日常环境下有各种各样粒子 会 对捕获暗物质构成很多干扰 如果 把高度灵敏的探测器放在地下屏蔽 的环境中 一般的粒子无法穿过探 测器外面的屏蔽 就只剩下暗物质 粒子可以轻易穿透这层铜墙铁壁又因为它有弱相互作 用 所以 有一定的几率与探测器内的原子碰 撞 对于高灵敏度的探测器 这些都 是可以被探测的 这一方法自上世纪 年代提 出后 多个国家的多个实验室进行 了尝试 意大利 美国等国家的实验 团队纷纷 埋头 地下 寻找暗物质 的证据 不过 这项实验的难度也不 小 因为关键是要不断提高仪器灵 敏度 尽可能搜集更多的数据 并在 搜集到的海量数据中 尽可能去除 干扰 繁星点点的夜空 总让人联想到浩淼的 宇宙 但从另一个角度来说 我们 看得见 的宇宙仅仅占宇宙物质总量的一个零头大约 剩下的那些 是我们看不见 的东西 暗物质 暗能量 这些也正是过 去几十年来 全世界科学家孜孜以求的东 西 宇宙之大 让每个如你我般的平凡人叹 为观止 但是 一想到我们生活在一个多半 连看都看不见的宇宙里 却毫无办法 总让 人感觉不是滋味 日前 华人物理学家丁肇中主持的阿尔 法磁谱仪 项目发现了可能是暗物质 的有力证据 或许可以乐观地期待 人类终 有一天 将穷尽那个看不见的世界的秘密 图图实质是结构性资金紧张 中国社科院金融研究 所研究员易宪容 在当前的融资体 系下 政府对金融进行严格管 制 金融市场资源无法通过有 效价格机制来运作 即利率无 法市场化 这就必然使得不需 要资金的企业或人可以轻易地 获得.