我们每天都在与宇宙对话
笔者:AMS-02在国际空间站已有三个月了,您能否透露一下,已有什么发现吗?
丁肇中:几乎所有采访我的人,都提出了这个问题。我可以告诉你,这三个月来,AMS-02所收集到的宇宙射线数据,已达到五十亿个,超过了以往五十年科学家获得的宇宙射线数据总和。比我们原先预计的多了五倍。如果AMS-02能在国际空间站工作二十年,收集的数据将超过5000亿个。
笔者:一个数据,是否就代表着一个带电粒子?
丁肇中:是的。尽管我们还不能说在这么多的数据中,已经发现了什么,但我们已看到了能量高达2400亿电子伏的带电粒子。来自宇宙的高能粒子,能量远远高于加速器中的粒子。加速器产生的粒子,能量最高是10的12次方电子伏,即一万亿电子伏;而宇宙射线的粒子能量,最高的可达到10的20次方电子伏,比大型加速器产生的粒子,能量还高一亿倍。
笔者:加速器对于物理学的发展,尤其是高能物理学的发展,起到了重要的作用;但是,随着加速器越造越大,投资越来越高;而正如您所说的,宇宙其实就是一座能量最高的加速器。AMS项目,就是利用这座宇宙加速器,把粒子探测器搬到了太空。这对于高能物理的研究,是否开辟了一条新的途径?
丁肇中:我们所在的CERN,地下一百米深处有世界上最大、能量最高的加速器,周长27公里。再要造更大的加速器,就没有那么容易了。美国原要建造周长八十一公里的超导超级对撞机(SSC),最后放弃了。所以,粒子物理学再要向前发展,找到新的粒子,越来越困难。在这种情况下,借助于宇宙这座能量更高的粒子加速器,是一种办法。为此,产生了一门新的学科——粒子天体物理学,把研究微观的粒子物理学和研究宇观的天体物理学彼此结合了起来。AMS就体现了在这两个方向上的结合。
CERN对我们的工作非常支持,称AMS-02项目是“缩小版的CERN”,特地为我们建造了这幢独立的实验楼。
笔者:我觉得CERN是非常有远见的,他们把发展的视野,从地下拓展到了太空。怪不得这几天我看到一批批参观者,来参观这幢实验楼。你们这里已成了CERN的一道新的风景线。
丁肇中:他们很有兴趣,CERN不仅有世界上最强大的对撞机,还有这么一个能与宇宙对话的实验室。
笔者:你们每天接收、分析这么多来自宇宙深处的信息,二十四小时地保持着与宇宙的联系。那么,在与宇宙的对话中,宇宙将会告诉您什么?
丁肇中:我想,宇宙首先会告诉我们,在它的深处是否隐藏着一个反物质的世界?根据大爆炸宇宙学,宇宙开始的一瞬间,产生的物质与反物质应该是等量的。但是,为什么包括我们自己在内的世界,都是由正物质构成的,那些反物质到什么地方去了?还有暗物质,究竟是什么?这就都是AMS-02探测的目的。我刚才说过,我们收集到的宇宙射线数据,已超过了我们预想的五倍,所以AMS-02还会有什么新的发现,现在很难预见。物理学实验,往往会“有意栽花花不开,无心插柳柳成荫”,而新的发现可能和原来想象的完全不同,甚至一点关系也没有。为什么呢?因为这是在科学的最前沿做探索,你面对的都是新的、未知的东西,假设你能预先推测到的话,就没有什么意义了。
笔者:AMS-02在国际空间站将工作这么长时间,一定会有很大的收获,在人类未知的领域,对宇宙、对新的粒子,获得新的发现。我想,全世界都将期待着这些新发现。您领导的AMS项目,真是意义重大。
丁肇中:谢谢。