2021东南大学第十二届学生科技节于3月28日上午隆重开幕。暗物质粒子探测卫星首席科学家、 国家天文台台长、中科院院士常进带来了一场“空间探测暗物质粒子”的精彩报告。他透露，自2015年发射以来，目前“悟空”运行良好，一两年内将会向世界发布重要成果。
每秒有1亿个暗物质穿越身体
“在浩瀚的宇宙中，目前能被人类观测到的部分只有5%，包括从原子、分子到气体、星球等，还有95%看不见摸不着的部分是暗物质和暗能量。”常进说，虽然没有人看到过暗物质，但种种迹象表明它的存在。比如太阳绕银河系中心旋转一周是2.3亿年，但产生的向心力需要太阳轨道内包含大约1011倍太阳质量的物质，而可以观测到的恒星和气体的质量只有大约一半。由此可见，还有一些暗物质发挥了作用。
暗物质到底是什么样的？常进说，暗物质不带电，寿命长，通过引力在大尺度上影响着天体和宇宙。它们分布不均，整体而言是普通物质质量的5倍，但各个地方差异很大。假设暗物质粒子质量为100倍氢原子质量，则一个茶杯里平均有大约1个暗物质粒子，每秒钟约有1亿个暗物质粒子穿越我们身体。地球体积内的暗物质总质量约为0.5公斤，银河系中暗物质质量大约是恒星、气体物质质量的10倍。“有人问暗物质就是黑洞吗？其实，黑洞最多仅占宇宙中暗物质的一小部分。”
“悟空”超过国际上所有同类探测器
“暗物质和暗能量的研究是当今基础物理研究最前沿的方向之一，也被认为是笼罩在21世纪物理学的两朵新的乌云，对它们的研究很可能带来科学上新的突破。”常进说，由于现有标准模型中的所有基本粒子与暗物质粒子性质均不吻合，所以探测暗物质并认清其物理性质肯定会导致物理学的革命！
在过去的几年，我国在暗物质和暗能量的研究中实现了阶梯式发展。2015年12月，随着悟空号发射升空，实现了我国天文卫星零突破。
作为悟空号暗物质粒子探测卫星项目首席科学家，常进自信地说，虽然美日欧等发达国家都在捕捉暗物质方面努力寻求突破，但“悟空”当仁不让是目前世界上观测能段范围最宽、能量分辨率最优的暗物质粒子探测卫星，超过国际上所有同类探测器。它的任务是在太空中开展高能电子及高能伽马射线探测任务，探寻暗物质存在的证据，研究暗物质特性与空间分布规律。
几块钱的电阻可能让卫星“报销”
暗物质粒子探测卫星是一个团队的工程，最多时有300多人参与研制，对精密度和责任心的要求尤其高。常进说，比如8000根电缆要装在1个立方米的空间里，对精度要求很高。一个卫星动辄耗资上百亿，但一旦上天就没法维修，即使几块钱的电阻出了毛病，也可能使它“报销”，所以团队里每个人都要有高度的责任心，每一个细节都要做好。
自2015年发射以来，“悟空”号在距地面500公里的太阳同步轨道上每天绕地球15圈，至今已经探测了近百亿个宇宙线粒子，常进团队要做的就是从日积月累的海量数据中挖掘出宇宙线的物理特征和可能的暗物质迹象。
“现在最难的不是技术，而是谁都不知道暗物质的物理特性。一旦掌握了，这个模型就好搭建了，其它工作也就简单了。”常进说，尽管面对很多挑战，但是大家都在努力。目前“悟空”号运行良好，一两年内将有重要成果向世界发布。
“欢迎大家到我们天文台工作！”报告结束时，常进向东大学生发出了热情的邀请。他说，天文台的很多工作其实和电子等学科相关，非常希望东大优秀的毕业生能加入进来，一起探索宇宙的奥秘。
科技节活动精彩纷呈
本次科技节开幕式现场，还展出了各院系优秀科研项目成果。接下来，“挑战杯”全国大学生课外学术科技作品和“SRTP”项目成果交流会”、“建筑学院设计竞赛优秀作品展览”等多场成果展示活动还将陆续推出。
此外，科技节还将开展包括学术报告、学术交流、科创展示和竞赛评比在内的四大板块、近百余项子活动，横向涵盖各个院系专业；纵向打通研究生、本科生两条主线实现整体联动，可谓精彩纷呈。
东南大学研究生会还将联合各院系研究生会重点打造“科创季 | SEU咖啡间系列活动”。多位前辈大咖将现身“SEU咖啡间”，带来科学研究、创新创业、技能学习等多方面的交流与分享。此外，为帮助同学们解决科研中的疑惑，了解科研大牛的成长蜕变之路，明确自己的人生规划，东南大学研究生会还打造了“青年领军学者面对面”系列沙龙活动，邀请各院系、各领域的多位青年科技领军人才和大家分享交流。
南京晨报/爱南京记者 王晶卉摄影报道
2021-3-27【爱南京】