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发信人: felaray.bbs@ptt.cc (法拉鱼) 看板: astronomy 标 题: [新闻] AMS(Alpha磁谱仪）最新结果 发信站: 批踢踢实业 (2013/04/25 Thu 12:31:35) 前言 AMS-02(又译反物质太空磁谱仪)是2011年5月16日经由NASA太空梭携带升空,任务代号 STS-134,也算是太空梭时代结束前最後一次重要任务.当时有言论认为ISS(国际太空站) 的存在没有实质科学意义,而AMS因为需要的动力很大,不适合独立运作,所以决定装载在 ISS上.这麽一来ISS和AMS有著同生共荣的关系. 其他还有AMS的开发历史,从低温超导磁铁更换成永久磁铁,还有要如何封闭这样一块超强 磁铁所产生的磁场,这些花絮我个人都认为很精采,有兴趣的可以找来看. ---- AMS(Alpha磁谱仪）最新结果 转录自ASIAA http://asweb.asiaa.sinica.edu.tw/modules/tadnews/index.php?nsn=24 Alpha磁谱仪是一套放在国际太空站的观测设备，於2011年5月16日升空，预计可以操作 到2020年。这是一个国际合作计画，共有来自16个国家、56个研究单位共同参与，这包括 了台湾的中研院物理所、中央大学物理系、中山科学研究院和国家太空中心。科学家透过 当中的磁谱仪可以准确地分析宇宙射线内的组成和通量，今年四月初，高能物理和天文界 最感兴趣的议题（反物质与暗物质）由丁肇中院士揭开，丁院士(1976年诺贝尔物理奖得 主）所主导的Alpha磁谱仪(Alpha Magnetic Spectrometer，简称AMS）计画已获得初步结 果，这项计画最早於1995年提出，历经波折，目的是要找寻宇宙中的反物质，进而确认暗 物质的真实身份，这对整个物理界来说是一项重要的成就。 反物质和暗物质都不属於地球上的常见物质，尤其是暗物质，至今都不知道其真实身份， 只能透过暗物质对其他物质的万有引力作用，间接确认它的存在。1930年，英国物理学家 狄拉克(Paul Dirac)基於对称的概念，提出反物质理论，也就是说质量轻带负电的电子绕 著质量重带正电的质子，自然界也应该存在质量轻带正电的正子绕著质量重带负电的反质 子。1932年美国物理学家安德森(Carl David Anderson)在宇宙射线当中发现了正子（正 电子），1955年物理学家塞格雷(Emilio Gino Segr牎鹾驼挪�(Owen Chamberlain)找到 反质子，隔年考克（Bruce Cork）找到反中子，1996年，欧洲核物理研究中心首次合成出 反氢原子，反物质的存在是无庸置疑。但现今观测显示宇宙并没有太多的反物质存在，不 符对称原理的预期，这也是AMS计画的主要目的之一：寻找宇宙中的反物质。 至於了解暗物质存在的历史就晚了些，1933年，美国天文学家兹维齐（Fritz Zwicky)首 次发现星系团内的星系运动速度异常，根据均功定律(Virial theorem) ，从星系运动的 速度可以算出星系团的总质量，但结果与望远镜看到的不符。1970年代，美国天文学家鲁 冰（Vera Rubin)发现螺旋星系的外围公转速度太快，星系需要更多质量才能维持外围的 公转速度，渐渐地，从不同尺度的观测显示，宇宙中存在一种不会发射电磁波、却仍有万 有引力作用的物质，我们称为暗物质，暗物质无所不在，并且总质量是一般物质的六倍， 但至今仍然不知道暗物质是为何物。 有一派理论认为暗物质是大质量弱作用粒子（Weakly Interacting Massive Particle， 简称WIMP），属於一种基本粒子，WIMP的相互碰撞可以产生反质子、正子和光子，AMS计 画就是要找这样的反物质。在前18个月的观测，AMS总共得到250亿笔资料，当中包括四十 万个正子，能量分布在0.5GeV到350GeV之间，AMS主要要知道宇宙射线中的正子分数（ positron fraction），正子分数是正子数占正子数和电子数总和的比例（e+/(e++e-)） ，图一是AMS前18个月的结果（只占原预期资料的8%），横座标是正子的能量分布，纵座 标是正子分数，可以清楚看出能量大约在10GeV是一个分水岭，能量低於10GeV，正子分数 随能量增加而递减，高於10GeV，则是随能量增加而递增（称做正子数超量）。 现今理论认为低於10GeV的正子是来自於宇宙射线与星际介质中的氢和氦的碰撞所产生的 ，而高於10GeV的正子则是来自暗物质相互碰撞的结果。与其他观测团队的结果相比，AMS 的资料误差小，准确度高，早先资料不够准确，科学家认为这个正子数超量只是宇宙射线 与星际介质碰撞理论的参数不确定性，AMS的初步结果证实正子数超量是明确的，需要其 他理论解释，暗物质碰撞便是其中一个，也可能来自脉冲星，这有待AMS未来二十年累积 的观测结果。 --- 补充资料 AMS永磁体系统: http://file.lw23.com/1/17/173/173c2df0-007f-4e2f-965f-adbead025b77.pdf AMS-02 wiki http://ppt.cc/Bf0V 其他的相关资料我有些是从科学人杂志看来的,有兴趣可以去找看看. -- ※ 发信站: 批踢踢实业坊(ptt.cc) ◆ From: 220.136.168.14 |
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