【金陵晚报】暗物质!就快找到你了 最新成果发布:6个相关特征5个已确认 东南大学参与:对太空传回数据进行处理

发布者:许启彬发布时间:2014-09-22浏览次数:154

2014-09-22 金陵晚报(第A16版)

 

国际空间站上的AMS探测器。

 

        最新成果发布:6个相关特征5个已确认

        东南大学参与:对太空传回数据进行处理

        还记得今夏《变形金刚4》里“禁闭”乘坐的太空飞船会用暗物质飞行吗?别以为只是科幻片,暗物质可能真的存在。昨天下午,作为大陆第一所参与AMS项目合作的高校,东南大学召开新闻发布会,发布AMS项目的最新研究成果证明了暗物质存在实验的6个有关特征中,已有5个得到确认。据悉,此次是由美籍华人物理学家、诺奖得主丁肇中教授特授权东南大学在国内发布AMS实验最新研究结果。

        暗物质是什么?

        找到它可证明宇宙的起源

        除了璀璨星空,宇宙也有“暗”的一面,为了证明并且寻找暗物质,丁肇中教授发起主持AMS(Alpha Magnetic Spectrometer)实验,已有15个国家参与其中。

        东南大学计算机科学与工程学院副教授东方介绍,目前关于宇宙起源普遍采用“宇宙大爆炸”说,宇宙大爆炸后产生了三类物质,一类是我们肉眼能看到的包括地球、太阳系在内的明物质,一类是反物质,还有一类就是看不见的暗物质。它们不发出可见光或其他电磁波,用天文望远镜观测不到,但它们能够产生万有引力,对可见的物质产生作用。科学家推测,宇宙中最重要的成分是暗物质和暗能量,而我们通常所观测到的普通物质只占宇宙质量总和的10%。因此,探测和研究暗物质,可能导致物理学界新的革命。

        2011年,AMS-02探测器搭载美国“奋进”号航天飞机发射升空,成为人类安插在太空的“眼线”。

        东大参与了什么?

        处理的数据超30个图书馆

        2002年开始,东南大学作为中国大陆第一所参与AMS项目的高校与丁肇中教授合作,包括参与AMS探测器的合作研制和AMS实验数据的处理和分析。

        东方副教授介绍说,东大先后投入2500万元,搭建了面向大数据处理的云计算平台。基于此,东南大学构建了AMS-02实验在亚洲地区乃至世界范围内最主要的数据处理和分析中心,总体规模达5500 CPU核,920TB存储,峰值浮点计算能力每秒70万亿次。

        东方告诉记者一串数字:3年来,东大AMS数据中心共接收约107TB的原始数据并进行处理,产生的数据总量达到556TB,累计贡献超过85万CPU小时。“556TB多大?约等于30个国家图书馆藏书的信息总量。预计该实验未来10年的数据量会达到4PB,而1PB则相当于100万部高清电影。”

        东方表示,东大贡献的计算能力在AMS实验全球6个地区数据中心排名第一,“我们提供AMS实验数据分析量的一半以上,对这项实验起到至关重要的重要。

        寻找暗物质有多难?

        难度不亚于“沙海淘金”

        “暗物质无法用科学仪器观测,只能用间接方法得到。”东方介绍,由于暗物质相互碰撞会产生正电子,物理学家认为,通过正电子和负电子的比重可以推断暗物质的存在。在模拟试验中,确立了证明暗物质存在的6个特征,而AMS实验最新研究成果称,其中5个已得到确认。

        AMS实验已经收集了540亿个宇宙射线数据,共找到1000万个正电子,发现正电子占所有电子的比例达到一定水平之后就不再上升;同时,宇宙射线中正电子和负电子的数量以及随能量而发生的变化趋势并不对等。这一结果和与以往各国科学家得出的结论不同。丁肇中教授认为这是半个世纪以来在宇宙射线观测中得出的最重要发现。

        “目前的分析结果与正电子来源于暗物质的理论是相符合的,不过要得出这一结论,至少还需要几年的时间。”东方介绍,包括东大在内的AMS数据中心都在日以继夜地分析,“这种难度不亚于沙海淘金,还有很多工作要做。”

        为什么叫暗物质

        ■暗物质是一种特殊物质,很可能是一种不参与电磁相互作用、我们已知粒子之外的全新粒子。为什么叫暗物质,因为这种物质不发光,也就是不发出电磁波,所以看不见。

        宇宙中有多少暗物质

        ■据估算,我们所知的常规物质只占宇宙构成的10%,其他的都是暗物质和暗能量。

        认识暗物质意义何在

        ■我们对于宇宙中的常规物质已经建立了一套非常完备的理论,但这些标准模型并不能描述宇宙中暗物质的现象,也就是说,我们对宇宙的认识还远远不够。因此,揭开暗物质之谜将是继日心说、万有引力定律、相对论以及量子力学之后,人们认识自然规律的又一次重大飞跃。

        吕强盛 整理

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