6月3日上午,东南大学举行建校115周年系列活动,在上午的纪念大会上,著名物理学家、诺贝尔奖获得者、东南大学名誉教授、吴健雄学院名誉院长丁肇中教授与东南大学师生代表、各界校友代表等齐聚一堂,共同迎接东南大学建校115周年华诞。
报告现场
随后,丁肇中还以“与青年人谈谈科学研究的素养,谈谈实现理想的努力”为主题,与吴健雄学院的学生进行面对面的交流活动,告诫年轻人“做任何事情要专一,从兴趣出发”。6月3日下午,丁肇中还为千余名东大学子做了一场题为《国际空间站上AMS实验的最新成果》的报告,他在报告中表示,在暗物质的四大特点中,只有宇宙线碰撞产生的正电子的比率如何下降这一数据未知,而真正知晓这一真相,需要等到2024年。
著名物理学家、诺贝尔奖获得者、东南大学名誉教授、吴健雄学院名誉院长丁肇中教授
丁肇中1936年生于美国密歇根州安阿伯城,父母都是大学教授,出生两个月后,丁肇中随父母回国。1976年,丁肇中被授予诺贝尔物理奖,1994年起领导AMS组实验在空间寻找反物质和暗物质,寻找“宇宙的结构和起源”。
报告现场
据丁肇中介绍,目前在国际空间站的基础研究中,共有两种宇宙线在空间中穿行。一种是中性的宇宙线,例如光和中微子,这种宇宙线可以通过卫星和大型的地面及地下实验进行探测;另一种则是带电的宇宙线,地面实验却不能测量带电宇宙线的电荷、质量和特性,而AMS实验却可以做到。
著名物理学家、诺贝尔奖获得者、东南大学名誉教授、吴健雄学院名誉院长丁肇中教授
“AMS实验就是将一个精密高能量的磁谱仪送到太空中,在宇宙中亿万个来来往往的高能粒子中捕捉正电子,并且测定它们的能量,从而寻找‘暗物质’的存在。”据悉,AMS实验在国际空间站上运行五年以来,收集到超过900亿个宇宙线事件,推进了人类对宇宙线产生、加速以及传播的认识,并为探测暗物质提供重要证据。”
我们知道,宇宙中90%的物质是看不见的,这些物质被称之为‘暗物质’。而‘暗物质’也是当前世界多国的物理学家都在苦苦寻觅的。”据丁肇中介绍,自1994年至今,丁肇中与他的团队已经追寻了暗物质十五年。如今丁肇中团队每天的工作,就是分析从国际空间站上的阿尔法磁谱仪传回的数据。
学子踊跃提问
“AMS每天都要传回海量的数据,而这些数据,绝大多数都要靠东南大学来提供。东南大学在AMS实验中,起到了重要的作用。”丁肇中教授在下午的报告中,充分肯定了东南大学在实验中的卓越贡献。据了解,这项由丁肇中牵头的“阿尔法磁谱仪”(AMS)实验,云集了来自美国、中国、德国等16个国家及地区的800名研究人员,其根本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。2002年,正值东南大学百年校庆之际,丁肇中力邀东南大学参与到这项全球瞩目的实验中。东大也因此成为了第一所参加AMS实验的中国大学。
自2002年加入AMS实验以来,东南大学建成了AMS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,成功运用云计算和大数据等最新计算机技术,解决了AMS海量数据处理与分析中所面临的一系列关键技术问题,确保能够在东南大学近实时地处理和分析海量AMS科学数据。
东南大学AMS数据处理中心数据处理和分析的总量超过970TB,累计贡献超过5400万CPU小时,在AMS实验全球七个地区数据处理中心排行第一,已成为世界范围内AMS实验最主要的数据处理中心之一。同时,东南大学先后有20多人次在CERN(欧洲核子中心)、MIT(麻省理工学院)深度参与AMS数据处理工作,东南大学云计算团队的研究也因此进入到了国际科学的最前沿。在该实验过去两年取得的9个进展中,其中有6个是和东大合作的成果。
学子踊跃提问
AMS在国际空间站上收集的超过900亿个宇宙线事例中,能够明确分辨的包括3亿个质子事件,1650万电子事件,108万正电子事件,349000个反质子事件(其中1000亿电子伏以上的事件多达2200个),以及大批重核(直至铁元素)事件。
此外,AMS的最新结果包括测量的正电子比例,反质子—质子比,以及电子、正电子、质子、反质子、氦核以及其它核子的流强,均发表于物理学顶级期刊《物理评论快报》。这些结果提供了精准且出人意料的信息,推进了人类对宇宙线产生、加速以及传播的认识,并为探测暗物质提供重要证据。但丁肇中还表示,要完全证明找到暗物质,实验需要精确地测量正电子、反质子信号直至2024年。
值得一提的是,丁肇中还向在场的千余学子介绍了AMS计算机的科学数据传输系统。从位于空间站内的AMS计算机中,数据通过TDRS卫星传到地面,再经由位于马歇尔太空中心的AMS计算机传输到位于日内瓦欧洲核子中心的AMS监控中心。AMS探测器以十亿分之一的测量精度,在复杂的过程中,让人类探测到了少量疑似反氦事件,也因此使人类见到反物质宇宙探测的曙光。
在报告的最后,丁肇中还特意空出时间留给学生们提问,同学们纷纷就理论物理等问题展开发问。面对学生的提问,丁肇中依旧是秉承了自己严谨科学的风格,对于不知道的问题,坦然地回答“不知道”“不了解”“不便评价”。
丁肇中教授回答提问
他还强调,学子们追求理论物理的突破值得鼓励,但是做研究不能局限于理论的学习,所有的理论都只有得到实验的证实才能从理论变为现实。“希望大家潜下心来,跟随自己真实的兴趣,专一地做一件事情,就单单做好这一件事情,其实就够了。”