作者:苗千
2018-02-24·阅读时长6分钟
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( NASA拍摄雷电从地球向太空发射反物质图片 )
美国科学家卡尔·萨根(Carl.E.Sagan)为了向他的朋友说明“如无需要,勿增实体”的奥卡姆剃刀原理(Ockham's Razor),曾经举例说,在他的车库里有一条正在喷火的龙,不过这条龙是隐身的,喷出的火也隐形,如此也就没有任何仪器可以探测得到,这样一条龙和不存在并没有区别。不过,也许真的可以造出一条这样的龙,它不光隐形,还能穿透一切,它存在的证据就是由它的质量产生的引力场——如果它是由暗物质构成的话。
美国“奋进号”航天飞机的最后一次飞行正是为了搜寻这种暗物质。这个代号为STS-134、原定在2011年4月29日起飞、为期14天的飞行计划因为航天飞机的设备故障再一次被推迟了。“600多名来自16个国家的物理学家们花了17年的时间才走到这一步。我们反复检查一切,确保它能够正常发射。”负责这个项目的首席科学家、诺贝尔物理奖得主丁肇中说。这一次不光是“奋进号”航天飞机的最后一次飞行,如果美国国会不能批准原定今年6月份进行的“亚特兰蒂斯号”航天飞机的飞行,那么这也将是美国最后一次航天飞机的飞行,它标志着美国航天飞机时代的结束。
这虽然是一个时代的结束,却也意味着另一个时代的开始。这次“奋进号”航天飞机要把一个名为阿尔法频谱仪(Alpha Magnetic Spectrometer,简称AMS)的巨大探测器送到空间站。这个花费了20亿美元、6900公斤重,由瑞士日内瓦大学和苏黎世工学院联合制造,用来探测宇宙高能粒子射线的巨大机器,标志了人类对宇宙的探索进入到了一个新时代。这个探测器在空间站中主要是为了探测宇宙空间中的反物质和暗物质,以此来研究宇宙的起源。丁肇中说:“除了为了探索已有的谜团,这也是人类首次长时间地研究宇宙射线。我们进入了一个不知道会发现什么的新时代。”宇宙射线的能量可能是人类粒子加速器中可以产生的粒子能量的上百万倍,因此它也更能够揭示宇宙的奥秘。对于带电粒子来说,它们必须拥有质量来承载电荷,这些粒子极容易在到达地球前被大气层吸收,因此人类只能在太空中研究宇宙射线。保存带电粒子需要强磁场的作用,因此阿尔法频谱仪带有一块重达1900公斤的磁体来产生强磁场。科学家们本来计划用超导体来产生更强的磁场,但是这需要用液氦来维持超导体的性能。阿尔法频谱仪中只能装足够维持3年的液氦,而这块磁体则可以用到2020年,虽然它与超导磁体相比有30%的灵敏度差异。

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喵
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