宇宙里多得是你不知道的神秘存在,比如披着“隐身衣”的暗物质。好在我们有“悟空”——中国首颗暗物质粒子探测卫星,它不久前就以“火眼金睛”发现了疑似暗物质踪迹。何为暗物质?提及“悟空”为何它的“大师傅”科学家常进数次泪目?今晚,向一切解答未知的好奇心与不甘心致敬。

  你好 暗物质

  你好关于我们身处的宇宙

  你都了解多少

  注意!

  “想象”也会限制你的想象

  构成日、月、星辰、生命

  以及一切人类所认知的普通物质

  只占宇宙的大约5%

  (前方高能!)图自新华社 贺萌/绘你感觉宇宙空荡荡的然而这只是一种错觉

  宇宙的95%以上

  是人类目前还难以弄清楚的

  暗物质(26.8%)和暗能量(68.3%)

  因此 暗物质和暗能量被视为笼罩在

  现代物理学和天文学上空的“两朵乌云”

  何为暗物质?

  称其为“宇宙幽灵”一点也不为过

  它不发光 不发出电磁波

  无法用光学或电磁观测设备直接“看”到

  但它无处不在

  甚至每时每刻

  都有无数暗物质粒子穿过你的身体

  你却毫无感觉假如没有暗物质的引力作用,星系将无法形成。 图自新华社 贺萌/绘 天了噜!

  既然如此

  怎么知道宇宙中存在暗物质

  这时一位脾气古怪却有着敏锐洞察力的

  瑞士天体物理学家登场了

  他发现后发座星系团有些奇异之处:

  其中的星系看似以引力作用相互束缚

  但从它们很高的运动速度来看

  星系团将不可避免地分崩离析

  然而后发星系团并未瓦解

  他推断——

  后发星系团有大量不可见的神秘物质!

  或许这一想法在20世纪30年代过于前卫

  无人问津

  大约又过了40年

  美国一位女性天文学家

  观测漩涡星系时发现

  距离星系中心很远的恒星

  与靠近星系中心的恒星

  旋转速度一样快

  这意味着星系中包含了更多的物质

  这些没有被直接看到

  而只是通过引力效应表现出来的物质——

  就是暗物质

  再后来 一系列天文证据

  逐渐让人们认识到暗物质确实存在的

  尽管科学家尚不知暗物质究竟如何构成

  但通过观测其如何影响普通物质

  且模拟它的引力效应

  还是有了一些认识 比如

  暗物质很可能是某些奇异粒子

  暗物质密度小 难以捕捉

  暗物质应该来自于宇宙大爆炸

  暗物质可能会在星系周围形成密度不均的“晕”

  还有 暗物质对生命来说是绝不可少

  假如没有暗物质的引力作用

  星系将无法形成

  那样的话

  现在既没有太阳也没有地球

  更没有你我

   在太空寻找暗物质的“悟空” 图自新华社 贺萌/绘再来说说“悟空”

  它是中国、也是世界首颗暗物质粒子探测卫星

  探测暗物质这么棘手“你咋不上天?”

  两年前“悟空”深感责任重大

  腾云驾雾开始了 “取经”之路

  它以“火眼金睛”发现疑似暗物质踪迹

  给地球上的我们带来了不少惊喜的消息

  可按照3年的设计寿命

  留给“悟空”的时间不多了……中国首颗暗物质粒子探测卫星“悟空号” 图自新华社 贺萌/绘中国首颗暗物质粒子探测卫星“悟空号” 中科院供图有教授说

  期待用一颗卫星找到暗物质

  就像期待买一张彩票就中超级大奖

  但愿我们的“悟空”运气足够好

  如果没有好运

  我们还有取之不竭的智慧和汗水

  这个已经困扰了现代物理学界很久很久的难题

  就交给有心把“揭开暗物质之谜”

  当作毕生奋斗事业的你 好吗

  内容/根据新华社新闻报道改编而成

  《“悟空”与眼泪》

  演讲者/ “悟空”号首席科学家 常进

  (根据《开讲啦》节目整理)

  “悟空”在寻找什么?

  爱因斯坦讲,宇宙中最奇怪的是——宇宙居然是可以理解的。我们只弄清楚了宇宙的5%,其余的95%都是暗物质与暗能量,暗物质占宇宙的27%。

  全世界都投入了大量的经费去研究暗物质或暗能量,为什么呢?

  我们的生活发生了天翻地覆的变化也就是一百年前的“两朵乌云”导致的——相对论和量子力学。如果能够弄清楚现在的“两朵乌云”,肯定会导致基础物理学产生很大的突破,所以这是暗物质为什么热门的原因。这是我的梦想,也是你的梦想。

  2011年,中国科学院在国务院的委托下开始实施空间科学先导计划,由于前几年准备比较充分,暗物质卫星成为第一批被批准的。

  我的体会是,机会终于来了。我坚信一个项目的成功,不光是要坚持,另外只有你准备好了,机会来了,你才能抓得住。如果准备不好,光有想法,机会来了你也抓不住。

  卫星工程太复杂了,我必须把全中国,甚至世界上最厉害的科学家都吸收到队伍里来。当时想到,回母校中国科技大学请我的老师“出山”。老师们当初给我们上课的时候,谈到国外获得诺贝尔奖的卫星机构,羡慕极了,那个时候他们就有一个梦想:要做自己的卫星。我说,这是我的梦想,也是你的梦想,甚至是整个天文界的梦想。有的老师年纪大了,有的退休了,但是又从家里赶来加入我们的队伍,好多关键技术就是他们解决的。

  “悟空”上天之后,我流了好多次眼泪。

  第一次流泪,是看到伽马射线天图,基本证明我们二百多人四年的工作没有白费,探测器是能工作的。最大的担心,放下了。

  我出生在江苏泰兴农村,父母一年的收入大概是两万块钱,对“悟空”的投入相当于泰兴几万户农民的收入。父亲去世之前老担心我把“悟空”搞砸了,几万户农民一年就白干了。据他理解,出现这样的事——我肯定要被国家抓起来。所以干暗物质卫星的事,我一直小心翼翼、踏踏实实,做好自己的每一件事情。第二次流泪是在韩国一个国际会议上,看到日本人科研成果的时候。因为暗物质探测属基础科学,基础科学有个特点,只有第一,没有第二。我们和日本人的那个项目科学目标一样,我俩还是好朋友,我担心他在我前面出什么大成果。

  结果呢?他的成果比我小。当时他的科研图示一出,我就流泪了。我想,中国人还去日本买马桶盖,但现在了解这个暗物质,不需要去日本了,ag娱乐平台到紫金山天文台就行了。

  从卫星发展到现在已经六年了,压力很大,因为干航天一定要“吹毛求疵”,一定要“捕风捉影”。为什么?航天的责任太大了,一个焊点的失败可能会导致数亿甚至数十亿的卫星的失败。日本最先进的X射线卫星因为一个指令发错,就解体了。这样的例子比比皆是。我做暗物质卫星四年,每天确实如履薄冰。好多同事在这期间生病了,有的老师还开过大刀,住院治疗也是常有的事。最近一次流泪是几天前看到短消息,我们有个骨干不明原因被送到医院去了,当时就感觉这份工作真的太累了。

  尽管我在这儿讲很风光,但这不是我一个人的功劳,是整个团队的功劳。我们后面还有很多的任务要做,希望大家对我们表示宽容,让我们安静地待在实验室里把该干的事情干好。谢谢大家!

  未标注的配图皆出自/视觉中国

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  本期监制/唐怡 /李伟 /王若璐

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