文章

丁肇中：磁谱仪首席科学家

时间：2011-5-17 10:27作者：乏味阅读(1707) 评论: 3

导读：经历了多次推迟发射事件之后，阿尔法磁谱仪2终于在美国东部时间16日上午搭乘“奋进”号航天飞机升空。17年来，从酝酿到组织实施再到发射，磁谱仪项目的每一步进展都凝聚着项目首席科学家丁肇中的大量心血；17年来，正 ...

经历了多次推迟发射事件之后，阿尔法磁谱仪2终于在美国东部时间16日上午搭乘“奋进”号航天飞机升空。17年来，从酝酿到组织实施再到发射，磁谱仪项目的每一步进展都凝聚着项目首席科学家丁肇中的大量心血；17年来，正是丁肇中的坚韧不拔，支撑着项目闯过一个个难关。

“磁谱仪项目是我40多年里遇到的难度最大的实验，甚至比当初为我带来诺贝尔奖的发现J粒子的实验还要困难得多”，丁肇中说。他发现J粒子只用了不到两年的时间，而磁谱仪项目却让他及其国际团队奋斗了17年。

　　磁谱仪项目的关键是将一个桌子大小的磁体送入太空，目的是寻找宇宙中的反物质和暗物质，探索宇宙的起源和演变。

　　然而，自1994年提出创意以来，这项实验面临长期悬而未决的问题——大型磁体上不了天，因为大型磁体有漏磁和二极磁矩问题，都会严重干扰航天器飞行。1972年，曾有科学家提出过类似磁谱仪的计划，但终因无法解决上述问题而放弃。

　　丁肇中找来许多国家的科学家，英国人、美国人、俄罗斯人，但都找不出好方法。1994年，丁肇中偶然在美国一份文献中看到中科院电工所的论文，发现中国能制造很好的磁铁，于是飞到北京，造访电工所。电工所提出的永磁体方案具有重量轻、无漏磁、无二极磁矩及磁场均匀等优点。

　　丁肇中把中国的方案带回美国，获得一致肯定，1995年，与中方签署了合作合同。

　　“近40年无法解决的难题，最后还是由中科院电工所给解决了，”丁肇中欣慰地说。

　　磁谱仪项目耗资近20亿美元，这是粒子物理领域最前沿的实验，也是继国际空间站等大型科研项目后，又一个国际科技合作的典范。但它的实施却充满了非议与波折。

　　对于磁谱仪项目，美国一直有不少科学家认为，浪费20多亿美元进行这样的研究没有实际意义。不过，丁肇中不为所动。

　　“我从1962年到现在成功做过七八个实验，没有一个不受到其他科学家的反对。人家问我，大家反对你，你有什么意见，我说我认为他们错了”，丁肇中告诉记者，“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。”

　　技术困难通过联合攻关解决，难不倒丁肇中；经费不足，通过多方阐述实验的意义去争取，难不倒丁肇中……然而，一场突如其来的变故却差点难倒他。

　　2003年，“哥伦比亚”号航天飞机重返大气层时意外爆炸，7名宇航员遇难，美国航天计划陷入困境，原定于2005年用航天飞机运送磁谱仪的计划被取消。当时尚在欧洲核子研究中心的丁肇中闻讯后心情非常沉重，也一度消沉。毕竟，改变一个国家的航天计划太难了。

　　不过，天道酬勤。2005年，丁肇中利用就美国的科学现状在参议院一个听证会上发表讲话的机会，在仅有的5分钟内，通过9个幻灯片为基础科学以及自己的实验做了充满激情的辩护。最终，美国国会通过一项立法，命令航天局为这项实验增加一次航天飞机飞行。

　　“我朋友告诉我，这是在美国历史上，国会首次命令政府去做一个实验。通常国会不会管这类事”，丁肇中说。

　　随后的好几年时间，美国航天局局长和官员都对丁肇中产生误会，认为他不尊重政府的权威，《纽约时报》和《华盛顿邮报》还曾整版就此争论，丁肇中的回应是“我不是政府雇员，我只是麻省理工学院小小的教授”。

　　如今，克服了千难万苦后，磁谱仪终于升空，不过丁肇中认为，这只是在一场马拉松比赛中迈出的“第一步”。

　　的确，项目今后的任务将更加艰巨，对磁谱仪传回的海量数据进行分析对项目组而言将是更严峻的挑战。丁肇中的计划是分别组建两个分析团队，独立分析数据，避免产生误差，因为如果只建一个团队，“一不小心做错了，影响整个科学研究”。

　　在访谈中，丁肇中曾将磁谱仪比作自己的第四个孩子，看着它从无到有、从小到大，再到如今将远离自己而去，丁肇中不说苦，不言累，更多的是欣慰。“我会每天下午在欧洲核子研究中心通过视频与它见面”，丁肇中说。

　　这就是丁肇中，一个咬定青山不放松的“小小”教授。

　　链接：

　　探索宇宙奥秘的阿尔法磁谱仪

　　美国东部时间16日，由多国科学家参与，项目投入达20亿美元的太空粒子探测器——阿尔法磁谱仪2搭乘“奋进”号航天飞机升空。作为即将安装在国际空间站上的最大科学仪器，科学家们期待它能帮助揭示有关宇宙起源的奥秘。

　　根据大爆炸假说，我们所在的宇宙是在约140亿年前由一个非常小的点爆炸而形成，宇宙产生物质的同时，也产生了反物质。两者数量大体相当，其中“物质” 多了一点点。尽管目前物质的存在显而易见，但反物质存在的证据仅有实验室观测到的稍纵即逝的极微量反粒子。科学家认为，反物质无法在地球环境中存在，因为一旦遇到地球上的物质，二者将湮灭，不过反物质在太空中可能存在。因此，诺贝尔奖得主、阿尔法磁谱仪项目首席科学家丁肇中教授领导的团队希望通过磁谱仪在太空中的观测，发现反物质和暗物质的蛛丝马迹，进而探索是否存在反宇宙。

　　暗物质是宇宙中看不见的物质，也就是说没有发出可见光或其他电磁波，用天文望远镜观测不到。不过，暗物质同样产生万有引力，对可见物质产生作用。根据现有的假说和观察，科学家估计暗物质质量占宇宙总质量的90%以上。

　　阿尔法磁谱仪的主要本领基于其强大而特殊的磁场。带电粒子进入磁场后轨迹会发生变化，不同带电粒子的轨迹变化也不同，而不带电的粒子的轨迹则不会发生变化，因而观测粒子进入这一磁场后轨迹是否变化，变化程度有什么不同，就可以推知这是何种粒子。与天文望远镜观测物质发出的可见光和电磁波不同，磁谱仪直接观测粒子本身。因而，磁谱仪能够发现天文望远镜无法发现的暗物质和反物质。

　　目前，参与阿尔法磁谱仪项目的科学家来自全球16个国家和地区的56个科研机构，这一项目也被认为是继人类基因组计划、国际空间站计划、强子对撞机计划之后的又一个大型国际科技合作项目。磁谱仪的主要部件完工于欧洲和亚洲，其中中国科学家对项目的完成做出了“决定性”贡献。

鸡蛋

鲜花

握手

雷人

路过

刚表态过的朋友 (5 人)

收藏分享邀请

发表评论

文章

丁肇中：磁谱仪首席科学家

刚表态过的朋友 (5 人)

最新评论

相关分类


热搜: 防雾膜棒料红外反射膜光电二极管镀膜机反射膜光谱仪光电探头真空镀银滤光片光器件应用光学 zemax激光远心镜头 sio2 增透膜离子源栅网 zemax 论文高反膜半反半透膜