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作者:姚诗煌 来源:文汇报 发布时间:2011-10-18 13:34:06
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专访丁肇中:做得对,比早发表更重要
 
仰望宇宙的“对话”
 
——独家专访诺贝尔奖获得者丁肇中教授
 

阿尔法磁谱仪2号在国际空间站吊装。

 
物理世界,充满了人类未知的玄机与奥妙,以及对未来的展望。
 
2011年5月15日,在诺贝尔奖获得者丁肇中的主持下,重达七吨的宇宙射线探测器——阿尔法磁谱仪2号 (AMS-02),随着“奋进号”飞向了国际空间站。开始了人类在外太空对宇宙射线的明升体育app探索,这个探索,将给人类带来重大的发现。
 
仅最初的三个月,AMS-02所收集的宇宙射线数据就超过了明升体育app家在以往五十年中获取的宇宙射线数据的总和。在欧洲核子研究中心,丁肇中与研究人员二十四小时保持与宇宙的联系。它的深处,是否隐藏着一个反物质的世界?
 
2011年5月15日,美国奋进号航天飞机运载着重达七吨的宇宙射线探测器——阿尔法磁谱仪2号(AMS-02),从肯尼迪航天中心升空,飞向国际空间站。这是奋进号的“绝唱之旅”,也是美国航天飞机的最后第二次发射。四天后,奋进号抵达国际空间站,顺利地将AMS-02卸装在预定位置,经四小时的调试,就发回了宇宙射线的数据。仅最初的三个月,AMS-02所收集的宇宙射线数据就超过了明升体育app家在以往50年中获取的宇宙射线数据的总和。
 
八月中旬,主持AMS项目的诺贝尔奖获得者丁肇中教授邀请笔者前往AMS项目的研究基地——欧洲核子研究中心(CERN)访问。在CERN为AMS项目新建的实验楼里,丁教授向笔者详细介绍了这一科研项目十七年来的艰难历程、探索的重大意义以及对未来的展望。
 
AMS的探索,将给人类带来重大的发现
 
笔者:丁教授,自2003年您邀请我来CERN参加AMS-02的一次综合性汇报会,已经八年了。此期间,AMS项目经历了许多艰难与曲折,终于送上了国际空间站。首先,向您表示祝贺!
 
丁肇中:谢谢。5月15日发射成功后,我收到了很多邮件,当时正忙,多数来不及回复,但看到有一封是文汇报发来的,我立即回复了。
 
笔者:是的,收到您的回信后,文汇报第二天就在一版发表了报道,介绍了您就读者关心的问题所作的回答。文汇报科技部要我转达对您的感谢。
 
丁肇中:我给你看当时的这段录像。(丁教授点击自己电脑显示屏上的一段视频,挂在墙上的大屏幕上出现了奋进号发射时的场景。)你看,2分03秒,航天飞机的两个火箭助推器脱落。这时,我才稍放松。航天飞机出事,一般都在这2分03秒之内,这是最为关键,最具风险的时刻。然后,是燃料箱脱落,掉落到印度洋。
 
好。奋进号已与空间站对接,马上要卸装AMS-02了。在没有重力的情况下,这七吨重的仪器,用手指即可推动。此时AMS与空间站之间的相对速度为零,但国际空间站正以每九十分钟绕地球一圈的速度在运行,绝对速度达到每小时二万公里,吊车必须慢慢地、小心翼翼地将AMS吊起,然后递给空间站上的吊臂,再准确地将其放入预定的位置。为了这个动作,操纵吊车的四位宇航员,在游泳池里训练了一年。
 
笔者:真是看似举重若轻,实为举轻若重。
 
丁肇中:是的。这段画面是我在中央控制大厅与宇航员进行对话。首先对话的是机长马克·凯利。这位48岁的空军上校,是资深宇航员,曾多次搭乘航天飞机执行任务,今年一月,他的妻子、国会议员吉福兹遇刺,惊动了全美。他不顾个人悲伤,继续执行这次飞行任务。你看大屏幕,太空中的凯利竟然头足倒立着,所以我脱口而出的第一句话就是:凯利,你怎么头朝下的?凯利笑了:教授,我看到你也是头朝下的。
 
笔者:噢,这是否就是物理学的基本道理:上与下,不是绝对的;其实,正与反也是相对的吧?
 
丁肇中:是的。对于反物质世界来说,我们这个正物质世界,不也是“反物质”吗?可见,正与反,也不是绝对的。物理世界,充满了玄机和奥妙。所以,AMS的明升体育app探索,是非常有意义,而且是引人入胜的。奋进号机组一共有六名宇航员,其中有四位是上校,他们来自美国、德国、意大利。你看,他们都很兴奋,每位都讲了话,说能参加这次运载AMS的任务,感到很光荣。相信AMS在国际空间站进行的探索,将给人类带来重大的发现。
 
观测带电粒子的“哈勃望远镜”
 
笔者:然而,这么重要的明升体育app实验,却差些半途夭折。听说,事情的转折,是您在美国国会的五分钟演讲。能介绍一下演讲的内容吗?
 
丁肇中:这不是演讲,是在美国国会听证会上作证。2005年10月,我与夫人正准备去度假,临上飞机前,接到国会的信,参议院的商业、明升体育app、交通委员会邀请四个获得过诺贝尔奖,现在还在工作的人去作证,内容是“美国明升体育app的未来”。我对美国明升体育app的未来不了解,本想不去。我夫人建议,你可以趁此机会,讲一下AMS。于是,我就答应了,并要求在听证会的会场上设两个投影屏幕。我准备了几张图片。旅行期间,我都在做准备,这五分钟内,如何讲好。那天,我前面的两位都是照稿念,我没有稿子,主要是环绕着那几张图片做解释。讲的主要内容,是国际空间站的意义、大爆炸宇宙学是如何来的、为什么国际空间站最适合做这种实验。我讲完后,参议院的委员会主席和很多议员们,问了我不少问题。我当时的感觉是他们对明升体育app很有兴趣。
 
笔者:议员们提出一些什么问题?
 
丁肇中:他们有人问:为什么过去我们不知道国际空间站能做这些事情?我说:其实,国际空间站应该能做很多重要的事情;又有人问:现在为什么不能放到国际空间站去?我说:因为AMS-02计划被美国航空航天局取消了。有人还问:AMS-02上面的这些仪器,是怎么制造出来的?我说:这些仪器都是世界上没有的,以前认为,要制造这些仪器很困难,但经过世界各国的共同努力,我们都做出来了。他们又问:美国航空航天局做了什么?我说:这个项目是美国能源部支持的,欧洲、亚洲参与项目的国家都很支持。美国航空航天局不参与实验装置的制造,但负责帮助我们升空,由航天飞机运送到国际空间站。
 
笔者:现在,大家对国际空间站的未来有很多担忧,最近就有报道说,国际空间站将会变成“空窠”;而您的AMS计划,是否为空间站发挥新的作用提供了机会?
 
丁肇中:建造国际空间站,花了一千多亿美元,但没有做过重要的明升体育app实验,常常受到来自明升体育app家的批评。因此,应该充分利用空间站这个平台,做地球上无法做的一些基本实验,包括对宇宙的探测。AMS-02就是为此设计的。
 
笔者:能否这样说:AMS-02开创了在太空探测宇宙射线的先河。
 
丁肇中:是的。宇宙有两种射线,一种是光子,它没有质量,过去五十年,我们对宇宙的了解,主要是通过测量光子,包括哈勃望远镜。但对来自宇宙的带电粒子,知之甚少。由于这些粒子在进入地球大气层后,被大气吸收或相互作用,所以从地面上测得的宇宙射线,主要是次生粒子。要直接了解来自宇宙的带电粒子,必须到大气层外的太空测量,而空间站提供了这样的条件。AMS-02放在空间站后,将是人类第一次有系统、有计划地测量来自宇宙的带电粒子,包括反物质和暗物质粒子。因此,AMS-02被称为“观测带电粒子的哈勃望远镜”。
 
笔者:那么,射电望远镜能起这种作用吗?
 
丁肇中:射电望远镜接受的是电磁波,其实光子也是电磁波,而带电粒子不是电磁波;因此,对宇宙中带电粒子的探测和研究,还基本处于空白。我们相信,对宇宙带电粒子的测量,一定会大大地丰富人类对宇宙的既有认识。

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