
□本报通讯员 许启彬
5月16日,AMS-02探测器搭载美国“奋进”号航天飞机发射升空,并在国际空间站上开始寻找宇宙反物质与暗物质,这是首个也是迄今唯一被批准在国际空间站上进行的大型科学实验。
近日,这一实验的领导者、诺贝尔物理学奖得主、华裔美国科学家丁肇中教授莅临东南大学访问,并登上东大人文大讲台,围绕“AMS研究进展”这一主题揭秘AMS-02探测器背后的故事,这也是该探测器取得一系列科学数据后,丁肇中在国内高校所作的第一场学术报告。
“树高千丈,落叶归根,我是树高一丈,也落叶归根。”丁肇中演讲的开场白直率而温馨。一位慈祥而矍铄的老人,这是丁肇中给东大师生的最初印象。随后的演讲中,丁肇中通过大量的图片与资料讲述了AMS项目的主要设想、实验的仪器组成、实验意义和目的,再现了AMS-02探测器升空与运行的诸多细节。短短一个小时,丁肇中就用通俗易懂的话语将高深的物理知识讲述得格外清澈,严谨的科学性、浓郁的人文情怀以及幽默可亲的语言风格,丁肇中大师级的风范并没有因为古稀之年而损耗半分。
“这就是AMS-02探测器”,丁肇中用一张图片解开了AMS-02探测器的神秘面纱,这个凝聚了丁肇中几十年心血、重达7.5吨的大家伙已经在国际空间站安家了,并且一待就要数十年。仅仅工作三天后,这台磁谱仪就发现了所有目前已经掌握的物质。“在安装到空间站四个半小时后,探测器就开始接收数据。这三个多月以来,AMS-02探测器已经收集到近50亿个宇宙线数据,多于过去100年全球科学家收集到的宇宙线总数。”丁肇中认为,如果探测器运行正常,20年后,数据将累计至3000亿个,这也意味着探测器的“慧眼”所视范围将延伸至可想见宇宙的边缘。
在AMS-02探测器升空后,丁肇中选择东南大学作为国内首场演讲的高校主要基于丁肇中与东南大学自2002年以来良好的实验合作与学术交流。作为第一个参与AMS-02实验的中国高校,东南大学在整个AMS项目中承担着重要的角色,AMS-02探测器所产生的大量数据首先传输到美国国家航空航天局(NASA),再由NASA传输到位于日内瓦的欧洲核子研究中心,在接收到NASA的数据后,研究中心会把数据传输到东南大学AMS-02 SOC数据处理与分析中心,进行最终的分析。尽管数据传输要经过几次中转,但“由于整个数据传输过程都是以光速进行,所以,收集的数据从国际空间站到达东南大学只要不到一秒钟时间。”丁肇中介绍,“第一批数据已经到达了东南大学。”而反物质和暗物质到底能否发现,都将取决于这个数据分析平台。
近年来,丁肇中多次访问东南大学,不仅在于东南大学在AMS项目中的卓越贡献,也在于丁肇中内心的东大情结。最开始吸引东大加入AMS项目的正是丁肇中,而在报告会开始前,丁肇中在与东大校长易红的交流中也提到这段历史渊源,“我的好朋友、已过逝的吴健雄教授促成我与东南大学的合作。”百年东大以其深厚的历史底蕴始终彰显着她的青春活力。此外,丁肇中在演讲中还回忆到十岁时在南昌路小学读书的往事,他对南京也有着别样的情结。
在演讲的尾声,丁肇中谈及30年来他与中国科学家合作的体会。“科学是多数服从少数,只有少数人把多数人的观念推翻以后,科学才能向前发展。因此,专家评审并不是绝对有用的,因为专家评审是依靠现有的知识,而科学的进展是推翻现有的知识。”
演讲结束之后,丁肇中与东大学子亲切互动,他简洁不失睿智、通俗不失幽默的回答赢得同学们阵阵掌声,也再次俘获年轻学子的心。在回答AMS计划对于验证“宇宙大爆炸”理论的真实性有什么帮助的问题时,丁肇中说到:“假如宇宙是由大爆炸而来,爆炸以前是真空,爆炸以后有物质世界,就有反物质世界。假如找不到反物质,就表示‘宇宙大爆炸’这个理论是有问题的。”而对于宇宙最后是否会归于湮灭的科幻问题,丁肇中的回答也相当巧妙:“至少从一个实验物理学家来说,你的问题很难证明的。因为那时什么都不在了,所以无法证明。” 丁肇中的大师级魅力就这样闪现在只言片语之中。
据悉,为解决寻找宇宙中的反物质、探索宇宙中的暗物质以及测量宇宙线的来源等诸多难题,丁肇中从1994年以来即开始领导开展阿尔法磁谱仪(Alpha Magnetic Spectrometer,简称AMS)实验,1998年6月,AMS-01探测器搭乘美国“发现者”号在太空成功运行;之后,世界上共有16个国家和地区共800多名科学家直接参与AMS-02实验。这一属于全世界的项目承载着人类对于宇宙的期望与好奇,共吸引了包括麻省理工学院(MIT)、美国国家航空航天局(NASA)、欧洲核子研究中心(CERN)等在内的全球多所著名高校和研究机构的积极参与,并总共汇集了15个国家和地区的60所著名大学和研究机构的600余位科学家,历时近20年、花费20亿美元才得以研制成功,中国也有包括东南大学在内的很多大学和研究机构参加 AMS 实验工作。
《科学时报》 (2011-10-11 B1 大学)