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有着同生共荣的关系. 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 着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着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 Segrè)和张伯伦(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