暗物質(zhì)發(fā)現(xiàn)之旅僅“一步之遙” 東南大學(xué)大數(shù)據(jù)助力

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2014-09-21 21:56:29

摘自:中國新聞網(wǎng)

宇宙大爆炸發(fā)生在距今150億年以前,科學(xué)家認(rèn)為大爆炸產(chǎn)生三種類型的物質(zhì),一種是我們目前肉眼看到的所謂的正物質(zhì),一種是反物質(zhì),除此之外還有一種是看不見、摸不著的,這種物質(zhì)叫做暗物質(zhì)。

21日,東南大學(xué)在丁肇中教授特授權(quán)下,在國內(nèi)發(fā)布AMS實驗最新研究結(jié)果即暗物質(zhì)存在實驗的六個特征有五個已經(jīng)確認(rèn),同時,東南大學(xué)也以其“大數(shù)據(jù)”處理和分析助力此次暗物質(zhì)存在實驗。

北京時間9月18日,AMS項目重大成果發(fā)布會在瑞士日內(nèi)瓦舉行,丁肇中主持的實驗室公布AMS項目最新研究成果。此項研究成果證明了暗物質(zhì)存在實驗的6個有關(guān)特征中,已有5個得到確認(rèn),進(jìn)一步顯示宇宙射線中過量的正電子可能來自暗物質(zhì)。這也是AMS實驗自19年前啟動以來,第二次正式公布研究結(jié)果。

宇宙大爆炸發(fā)生在距今150億年以前,科學(xué)家認(rèn)為大爆炸產(chǎn)生三種類型的物質(zhì),一種是我們目前肉眼看到的所謂的正物質(zhì),一種是反物質(zhì),除此之外還有一種是看不見、摸不著的,這種物質(zhì)叫做暗物質(zhì)。

“對于暗物質(zhì)存在的六個有關(guān)特征中,五個特征經(jīng)過三年的研究基本確認(rèn),只剩下最后一個特征了暫未確定”,東南大學(xué)數(shù)據(jù)科學(xué)家東方解釋道,第一個特征是隨著粒子能量不斷提高,在經(jīng)過某一個能量點后,正電子含量逐漸增加;第二個特征經(jīng)過某個點后增加的速率是要符合一定非線性的關(guān)系;第三個特征是隨著粒子能量增加,到某一個量別之后他的正電子數(shù)目不斷下降;第四個特征是下降速率滿足一個特定的非線性關(guān)系;第五個特征是整個形狀滿足某個峰型的形狀;第六個特征是每個正電子來自宇宙的四面八方。

據(jù)了解,科學(xué)家普遍認(rèn)為宇宙中有90%是由人們看不見的暗物質(zhì)組成的,但是迄今為止人類還沒有找到。由美籍華人物理學(xué)家、諾貝爾獎獲得者丁肇中教授主持的AMS實驗希望通過收集暗物質(zhì)碰撞過后產(chǎn)生的正電子來尋找暗物質(zhì),全球有15個國家的56個研究機(jī)構(gòu)參與其中。

在過去的44個月里,AMS實驗已經(jīng)收集了540億個宇宙射線數(shù)據(jù),經(jīng)過對其中410億個宇宙射線的分析,發(fā)現(xiàn)正電子占所有電子的比例達(dá)到一定水平之后就不再上升;同時,宇宙射線中正電子和負(fù)電子的數(shù)量以及隨能量而發(fā)生的變化趨勢并不對等。這一結(jié)果和與以往各國科學(xué)家得出的結(jié)論不同。丁肇中教授認(rèn)為這是半個世紀(jì)以來在宇宙射線觀測中得出的最重要發(fā)現(xiàn)。在找到正電子比例峰值之后,接下來AMS實驗將繼續(xù)收集數(shù)據(jù),直到其比例開始下降,然后通過下降的速度來判斷正電子是否來源于暗物質(zhì)。目前的分析結(jié)果與正電子來源于暗物質(zhì)的理論是相符合的,不過要得出這一結(jié)論,至少還需要幾年的時間。

東南大學(xué)是從2002年正式參加此次AMS實驗,也是作為中國大陸地區(qū)第一所參與阿爾法磁譜儀實驗AMS(AlphaMagneticSpectrometer)項目合作的高校。據(jù)東南大學(xué)參與該計劃的項目團(tuán)隊負(fù)責(zé)人、東南大學(xué)計算機(jī)科學(xué)與工程學(xué)院院長羅軍舟教授介紹,截止目前,東南大學(xué)AMS-SOC處理和分析的數(shù)據(jù)總量超過556TB,累計貢獻(xiàn)超過85萬CPU小時,在AMS-02全球六個地區(qū)(中國、德國、意大利、西班牙、法國、中國臺灣)數(shù)據(jù)處理中心排行第一。

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