最大太空實(shí)驗(yàn)儀器阿爾法磁譜儀20億美元

據(jù)報道，這個史上最大的太空實(shí)驗(yàn)儀器已經(jīng)記錄到了180億次宇宙射線事件，有助于科學(xué)家們打開宇宙未解之迷。這個數(shù)據(jù)比一個世紀(jì)以來人類所記錄到的宇宙射線事件數(shù)還要多很多。這臺阿爾法磁譜儀由歐洲核子研究委員會運(yùn)營，旨在探索暗物質(zhì)和反物質(zhì)。

宇航員們于2011年把這臺阿爾法磁譜儀安裝到太空站上，如今宇航員們在日內(nèi)瓦的控制中心觀測，以了解它的運(yùn)行情況。太空飛行任務(wù)指揮官M(fèi)arkKelly向記者介紹稱，阿爾法磁譜儀代表“國際空間站最頂端的科學(xué)”。實(shí)驗(yàn)捕獲到的宇宙射線中，有若干射線是人類記錄到的能量最強(qiáng)的高能粒子射線。Kelly參加的代號為STS134的飛行任務(wù)是奮進(jìn)號航天飛機(jī)的最后一次任務(wù)，此次飛行任務(wù)之后，奮進(jìn)號便從NASA的機(jī)隊(duì)中退休。星期三，奮進(jìn)號的機(jī)組成員們前來參觀歐洲核子研究委員會的負(fù)載和運(yùn)行控制中心。在這個中心，六名科學(xué)家負(fù)責(zé)全天24小時監(jiān)視阿爾法磁譜儀的運(yùn)行情況。

重達(dá)七噸的阿爾法磁譜儀

代理發(fā)言人RobertoBattiston對BBC的記者說，能看到安裝阿爾法磁譜儀的宇航員來到本中心參觀，大家感覺非常高興。

“我們對這些宇航員心存感激，因?yàn)樗麄兠爸娘L(fēng)險安裝了這臺儀器，而對我們來說，用這臺儀器做實(shí)驗(yàn)純粹是因?yàn)槲覀兊呐d趣和好奇心。”

“我們對阿爾法磁譜儀抱有很大的期望，我們希望能利用它去發(fā)現(xiàn)新事物，因?yàn)橛詈絾T們?yōu)榇嘶ㄙM(fèi)了很多心血，我們就是一家人。”

這臺價值20億美元、重達(dá)7噸的阿爾法磁譜儀是臺巨大的機(jī)器，機(jī)器中心有一塊專門設(shè)計的磁塊。磁塊能扭曲高能帶電粒子的運(yùn)動軌跡——宇宙射線，把射線導(dǎo)向一系列的感應(yīng)器上，并由感應(yīng)器分析這些粒子的來頭。

在地面上，人們建造了大型的粒子加速器，并讓粒子相互對撞，以模擬它們在宇宙中產(chǎn)生時的過程。

但是，任何地面上的粒子加速器都無法與宇宙的自然粒子加速器相比較——地球上的環(huán)境會吸收宇宙射線，因此科學(xué)們利用阿爾法磁譜儀去捕捉宇宙中“原汁原味”的粒子，以彌補(bǔ)大型強(qiáng)子對撞機(jī)在實(shí)驗(yàn)上的不足。

從科學(xué)研究的角度來講，賭注很大。阿爾法磁譜儀能夠發(fā)現(xiàn)神秘暗物質(zhì)的對撞結(jié)果，而暗物質(zhì)在巨大的宇宙中占據(jù)著很大的空間。阿爾法磁譜儀能捕捉到名為“奇異夸克”的事物，甚至能解釋為什么我們所看到的宇宙，為何其絕大部分是由物質(zhì)而不是反物質(zhì)構(gòu)成。

“要進(jìn)行35次以上的飛行任務(wù)——非常復(fù)雜的太空往返飛行——才能把令人不可思議的國際空間站建起來”。船長Kelly介紹說。

“阿爾法磁譜儀是國際空間站的最后一個部件，當(dāng)我們把它安裝好的時候，國際空間站也就完整了。這的確代表了國際空間站上最頂端的科學(xué)水平。我認(rèn)為，我們在空間站上進(jìn)行過的最重要的實(shí)驗(yàn)就是通過它來完成的。”

在十四個月的運(yùn)行過程中，阿爾法磁譜儀記錄到180億次宇宙射線事件，這個數(shù)目比過去一個世紀(jì)內(nèi)人類記錄到的還要多。

但阿爾法磁譜儀是獨(dú)一無二的儀器，人們要花很長時間才能了解它在幾百分之一秒鐘內(nèi)看到的東西——而至今，科學(xué)團(tuán)隊(duì)們僅僅分析了這些數(shù)據(jù)中的很小一部分。

17年前，來自麻省理工學(xué)院的諾貝爾獲獎?wù)叨≌刂薪淌诎l(fā)起了阿爾法磁譜儀的項(xiàng)目，后來遇到不少挫折，且還面臨預(yù)算問題，這個項(xiàng)目幾乎擱淺——直至美國國會通過了一個法案才使此項(xiàng)目得以繼續(xù)，太空飛船也才開始不定期往太空運(yùn)送材料。

科學(xué)團(tuán)隊(duì)已經(jīng)注意到一種超高能正電子，即等量的反物質(zhì)——9萬億電子伏的原子核——這比大型強(qiáng)子對撞機(jī)能夠制造的粒子能量還要高。

但丁肇中教授行事謹(jǐn)慎，有系統(tǒng)地開展工作，并不急于宣布任何發(fā)現(xiàn)。

“我跟我的同事說，在接下來的40至50年中，沒有人會愚蠢到重復(fù)我的實(shí)驗(yàn)。難度太大了。”丁肇中教授對BBC記者說。

“因此，我們發(fā)布的報告將會極其的重要，我們不能出現(xiàn)差池。否則我們將會誤導(dǎo)未來的物理學(xué)，而人們沒有辦法驗(yàn)證我們的對錯。”