反物質 尋找宇宙反物質

在粒子物理學裡，反物質是反粒子概念的延伸，反物質是由反粒子構成的，如同普通物質是由普通粒子所構成的。例如一顆反物質和一顆反電子(正電子)能形成一個反氫原子，如同電子和質子形成一般物質的氫原子。此外，物質與反物質的結合，會如同粒子與反粒子結合一般，導致兩者湮滅，且因而釋放出高能光子（伽瑪射線）或是其他能量較低的正反粒子對。




反物質 - 丁肇中主導NASA尋太空反物質(Alpha-Magnetic Spectrometer)
紐約時報16日以「宇宙黑暗之心的昂貴探索」（A Costly Quest for the Dark Heart of the Cosmos）為題，介紹NASA與丁肇中合作的反物質太空磁譜儀（Alpha-Magnetic Spectrometer）的AMS-02計畫。

8噸重的AMS-02實驗儀器將於2011年2月27日由太空梭送進國際太空站，要在太空中尋找暗物質、失落物質及反物質存在的證據，為期3年。

計畫如果成功，NASA回答宇宙由何組成的問題將邁進一大步，也可為國際太空站和丁肇中（74歲）輝煌的生涯畫下燦爛的句點。倘若失敗，從實驗計畫獲准後就斥為錢坑的反對者，將更振振有詞。


反物質 - 找反物質所組成的宇宙在什麼地方
丁肇中研究經費並非由NASA負擔，資助該研究的有全世界16個國家的600多位科學家，包括台灣中研院、中科院、中央大學、成功大學、中國、德國、義大利和俄國。

台灣的「國家太空中心」（NSPO）2002至2008共計執行四次AMS-02計畫電子元件熱真空測試，包括電腦及介面元件之驗證模組（QM）、飛行模組（FM）及備用模組（FS），以驗證電子元件之製造工藝以及熱分析模型的準確性。

丁肇中表示：「假使宇宙是從大爆炸來，因為爆炸以前是真空，爆炸以後有物質，就應該要有同樣多的反物質，現在宇宙已經150億年了，所以我們這個實驗的目標之一，就是找反物質所組成的宇宙在什麼地方。」


反物質 - 第一個在太空進行的高能物理實驗
1998 年，美國發現號太空梭就帶著丁肇中的AMS探測器升空，這是第一個在太空進行的高能物理實驗，十天的飛行，希望捕捉到特殊的粒子。但因為儀器的磁場強度不夠，發現到的粒子現象並不明顯。丁肇中於是決定製作一個巨大磁場的超導磁鐵，這些儀器必須能在國際太空站運作長達十年，還得耐得住外太空最低負40度、最高溫90度的劇烈溫差，而不能壞，困難度極高。


16年15億美元 丁肇中主導NASA尋太空反物質


美國國家航空暨太空總署（NASA）和華裔物理學家丁肇中經16年努力，投入經費達15億美元，如今即將展示成果。

反物質 - 最大手筆和最複雜的航向太空實驗
「紐約時報」（The New York Times）昨天報導，佛羅里達州甘迺迪太空中心放著1個狀如集雨桶的龐然大物，那是包括磁鐵、線路、鐵、鋁、矽和電子零件在內的8噸組合物，即將進行最大手筆和最複雜的航向太空實驗。

這項實驗如果成功，將使太空總署向前邁進1大步，以期有朝一日解開宇宙構成之謎；這也將使國際太空站以及最後1次伸張雄心壯志的丁肇中享受科學的榮耀。但若失敗，將使批評者振振有辭，此輩認為這項實驗只是個醜聞。


反物質 - 反物質太空磁譜儀
上述8噸裝置稱為「反物質太空磁譜儀」（Alpha Magnetic Spectrometer，AMS），在設計上是要篩檢在太空中穿梭、名為宇宙射線的高能粒子。太空梭「奮進號」（Endeavour）明年2月27日將把磁譜議送上太空站的永久性安放位置，但其真正目的地是個假想的宇宙。


高中教科書指出，宇宙是由原子和分子、質子和電子、星球與銀河構成；但過去數十年來，天文學家已心不甘情不願地論定，這一切只是覆蓋在1個大出許多領域上的薄紗，而這個領域是看不見的「暗黑物質」（dark matter），此種物質的重力決定宇宙的結構。


反物質 - 證明迄今僅屬理論的粒子和力量確實存在
科學家說，丁肇中等人如果幸運，磁譜儀將證實，其他人造衛星和氣球近年來所記錄到的神秘信號是由這種暗黑物質發出，從而證明，迄今僅屬理論的粒子和力量確實存在。

即使暗黑物質並非如理論般描述，能了解大自然的構成，他日仍可能會有人人想像不到的用途。比如愛因斯坦（Albert Einstein）提出的彎曲時空連續體就一樣令人難解，但對他身後數十年發明的全球定位系統（GPS）而言，是發揮功能的關鍵。


反物質 - 真正的發現是超越現有的知識
磁譜儀也有可能發現更為怪異的狀況，丁肇中說，「真正的發現是超越現有的知識」。現年74歲的丁肇中曾獲諾貝爾物理學獎，現任教麻省理工學院，也是這項宇宙射線研究計畫的負責人。


反物質 - 影片
影片：AMS delivered to ISS by STS134

==
別錯過有趣的熱門新聞：
恐怖躲貓貓 詭異又可怕
口袋廁所 不用去廁所
神奇的北極清真寺
霍金博士時空裂縫 人類也能穿越時間
人造太陽
==

標籤：反物質 ,反物質 反粒子,宇宙反物質 ,反物質 AMS-02,反物質 丁肇中,反物質 NASA,反物質 大爆炸,反物質 尋找宇宙反物質圖+影 反物質 尋找宇宙反物質圖+影