“悟空”歷險(xiǎn)記

袁尚

看到這個(gè)題目，你也許會(huì)疑惑，難道編輯姐姐要給我們講講孫悟空經(jīng)歷九九八十一難去西天取經(jīng)的故事嗎？當(dāng)然不是，“悟空”不僅是《西游記》中的齊天大圣，還是一臺(tái)在宇宙中尋找暗物質(zhì)的探測(cè)器，它于2015年12月由中國(guó)長(zhǎng)征運(yùn)載火箭將其發(fā)射到太空，用自己的“火眼金睛”去探測(cè)暗物質(zhì)粒子。

何為暗物質(zhì)

宇宙中的天體都是在旋轉(zhuǎn)的，它們?yōu)槭裁磿?huì)繞著圓形的軌道旋轉(zhuǎn)，而不會(huì)像天女散花一樣四處飄移呢？歷史上人們?cè)欢日J(rèn)為這些天體都受著向心力的牽引，可是1933年物理學(xué)家茲威基通過(guò)觀測(cè)和計(jì)算卻發(fā)現(xiàn)了這個(gè)事實(shí)：天體的旋轉(zhuǎn)速度很快，人類已知的向心力是沒(méi)有能力將其吸引在一起旋轉(zhuǎn)的。換句話說(shuō)，如果沒(méi)有其他更強(qiáng)大的力量源來(lái)束縛這些快速旋轉(zhuǎn)的天體，它們?cè)缇头凵硭楣遣⑺奶庯w散了。由此茲威基做出了一個(gè)推測(cè)：宇宙中應(yīng)該有許多我們沒(méi)有發(fā)現(xiàn)的物質(zhì)，這些物質(zhì)為天體的旋轉(zhuǎn)提供著足夠強(qiáng)大的約束力。這些尚未被發(fā)現(xiàn)的宇宙物質(zhì)就是暗物質(zhì)。

為什么要找暗物質(zhì)

科學(xué)家們先假定一個(gè)理論存在，這個(gè)假定的理論最初缺少各種證據(jù)，看起來(lái)像個(gè)坑洞，接下來(lái)很多科學(xué)家會(huì)齊心協(xié)力為這個(gè)理論尋找證據(jù)。當(dāng)證據(jù)足夠多的時(shí)候，假定的理論坑就會(huì)被填平，說(shuō)明原來(lái)的假設(shè)正確。派“悟空”去宇宙中尋找暗物質(zhì)，就是為暗物質(zhì)理論找證據(jù)，這一全新的領(lǐng)域?qū)⒊蔀榭茖W(xué)研究的里程碑，為科學(xué)技術(shù)發(fā)展帶來(lái)不可估量的推動(dòng)作用。

暗物質(zhì)在宇宙中雖然隱藏得很深，但就算它的“隱身術(shù)”再高明，也難免露出馬腳。“羅卡定律”指明了尋找暗物質(zhì)的基本策略：萬(wàn)物凡有接觸，必留痕跡，暗物質(zhì)既然是萬(wàn)物中的一種物質(zhì)，它們很可能會(huì)與其他物質(zhì)相遇相撞，只要相遇相撞就會(huì)留存宇宙射線。也就是說(shuō)“悟空”不需要把不易捕獲的暗物質(zhì)的真身揪出來(lái)，只需要尋找到暗物質(zhì)碰撞湮滅或衰變發(fā)射出的特殊宇宙射線，就完成了任務(wù)。

“美猴王”大顯神通

“悟空”是目前世界上觀測(cè)能段范圍最寬、能量分辨率最優(yōu)的暗物質(zhì)粒子探測(cè)衛(wèi)星，它可以測(cè)量入射粒子的電荷數(shù)、入射方向及入射能量，進(jìn)而區(qū)分入射粒子的種類?？偠灾拔蚩铡本腿缑篮锿跻粯颖绢I(lǐng)高強(qiáng)，它找到暗物質(zhì)存在證據(jù)的希望很大。

宇宙里的粒子多得數(shù)不勝數(shù)，如同撒哈拉沙漠中的沙粒?！拔蚩铡惫ぷ鲀赡甓鄟?lái)，成功捕捉到各種各樣的粒子，然后把數(shù)據(jù)傳回地球，由中國(guó)科學(xué)家給各種各樣的粒子畫“臉譜”，這些粒子的圖像集合被稱為“宇宙線能譜”?？茖W(xué)家借助“悟空”提供的粒子數(shù)據(jù)，繪制出了歷史上最為精確的太空粒子信息圖。

“美猴王”成功脫險(xiǎn)

也許是“悟空”工作太過(guò)勞累，2018年1月的一天，一場(chǎng)意外的疾病襲來(lái)：它的“火眼金睛”竟然“失明”了，也就是說(shuō)尋找宇宙粒子的功能暫時(shí)喪失了！科學(xué)家們緊急尋找對(duì)策，分析“悟空”探測(cè)器失效的原因，以便讓它盡快恢復(fù)健康。

經(jīng)過(guò)19小時(shí)的努力，科學(xué)家終于找到了“悟空”生病的原因。原來(lái)是一枚宇宙高能粒子擊中了它，導(dǎo)致其裝載的計(jì)算機(jī)產(chǎn)生了系統(tǒng)紊亂?？茖W(xué)家遠(yuǎn)程操作重啟計(jì)算機(jī)后，“悟空”蘇醒，“火眼金睛”復(fù)明。

科學(xué)家表示，正常情況下高能粒子可以穿透“悟空”的身體，是無(wú)害的，但是有的高能粒子穿而不透，留下來(lái)“搗亂”就危險(xiǎn)了，嚴(yán)重時(shí)會(huì)使探測(cè)器內(nèi)的電子器件電流增大而燒毀，那么整個(gè)探測(cè)器就要報(bào)廢了。這一次歷險(xiǎn)可以說(shuō)是“有驚無(wú)險(xiǎn)”啊。