台湾物理学家李世昌谈AMS的研究意义——
“此曲只应天上有”
丁教授走出了第一步
宇宙射线的研究，对粒子物理学做出过重大的贡献，第一个反物质——反电子就是1932年在宇宙射线中发现的。上世纪五、六十年代，对粒子的研究转移到了加速器。于是，加速器越造越大，CERN的大型加速器，周长已经做到27公里了。再要做更大的，没那么容易，而且要采用新的加速技术。通过高速粒子的对撞，人类的视野已能深入到比原子核小一万倍的范围，如果还要再提高对撞粒子的能量，已近极限；而宇宙射线的粒子能量，要远远高于加速器的粒子能量。所以，粒子物理学再要向前，就得转变思路，包括回归到对宇宙射线的研究。AMS的实验，把粒子探测器搬到了太空，这是前所未有的。丁先生走出了第一步，他是这个领域的先锋，是敢于“第一个吃螃蟹”的人。在未来的五十年、一百年，这很可能成为粒子物理和天体物理学研究的主导方向。
带电粒子会偏转，不像光子不会偏转，知道它是从哪个星系来的，这就是以前为什么大家不去看带电粒子的道理。一是没有条件，二是不知道它从哪里来的。所以，如何从这些高能量的带电粒子中看出名堂，要有经验的积累，要不断学习；而你不去看，就不知道；去看了，才能发现新的东西。丁先生带领我们走出了这第一步；后面的人，可能比我们有更多的发现。尽管科学发展的进程中，走第一步总是会遇到有人反对的。
反物质没有完全湮灭
现在的理论为了解释反物质的缺失，认为在宇宙诞生的最初一秒钟之内，反物质和正物质就彼此发生了湮灭，由于正物质略多于反物质，于是少量正物质幸存了下来，组成了我们这个物质世界。按照这个假说，能够幸存下来的正物质，应该非常少，而大部分在与反物质的湮灭反应中，变成了光。那么，宇宙中光子与物质的比率，光子应该高出许多；但是天文观测的事实，证明这个比率并没有想象的那么大，可见反物质并没有完全湮灭。那么，这些反物质究竟到何处去了？
最近，CERN宣布捕获了存在时间长达16分钟的反氢原子，而这些反氢原子的光谱，与氢原子的光谱是完全一样的。这就让人想象：假如宇宙中有反星球，那么它发出光的光谱，与其正物质的星球是完全一样的。你怎么能知道，目前我们从光谱中知道的一颗遥远的星球是正物质星球，还是反物质星球？
寻找暗物质要有新思路
暗物质是这么一回事：宇宙中的物质，比我们目前了解的物质要多得多，可见有新的物质。这种新物质有重力，但没有其它三种作用力，即强作用力、弱作用力和电磁作用力。这是一种新的物质，而且是一种很稳定的物质。如果发现，可能有新的基本粒子，而且粒子很重，可能还有新的作用力存在，与目前所知物质的作用力不同，可能是第五种作用力，但这种作用力非常弱。在许多天文观测中，已经证明有这种物质。譬如光子通过一个星系，会产生偏转，但这种偏转，有的要比我们原先推测的大很多。目前，大家都在找暗物质的粒子。但加速器受到能量的局限，所以要到太空去找，要有新的思路。
今后，探测器也可能会放到卫星上，卫星可以调整方向，可以对准某个有超高能量辐射的星体或区域。超导磁体也可以不用液氦，而用太阳能冷却。这是今后的发展方向。甚至可以把探测器放到月球上。中国正在发展登月技术，现在就可以培养这方面的人才，希望将来能在这方面有所作为。
（姚诗煌整理）
