2016年5月14日,在中国科学院举办第十二届公众科学日活动之际,自然科学史研究所邀请中科院紫金山天文台副台长、暗物质粒子探测卫星首席科学家常进研究员做了“空间探测暗物质粒子”的专题科普报告。来自科学史所、顺义十五中、丰台二中附小、北方交大附中、北京小学走读部、中山街小学、中关村一小、新华社、中科院科技政策研究所、北京教育学院、河北师范大学、航天员中心、山西大同大学、湖北社科院、家庭医生报、创客、电工所、中纺联、沈工大、普天等20余家单位80余人到会聆听报告。活动由科学史所副所长韩琦研究员主持,科研处、科学传播研究中心和联合办公室等共同组织。
韩琦首先对常进研究员的到来表示欢迎,对四面八方远道而来的听众表示感谢;随后介绍了常进研究员的学术生涯和取得的学术成就。
常进研究员利用90分钟时间为在座听众讲解了暗物质是什么、暗物质探测方法、暗物质探测技术等问题,并采用丰富的图片和素材深入浅出地介绍了暗物质发现的过程、暗物质粒子的探测方法、国际上探测暗物质粒子的进展、暗物质粒子探测卫星原理、研制过程等内容。
演讲专家首先回顾了暗物质发现的历史过程。20世纪60年代,美国天文学家V·Rubin,在观测星系中恒星绕星系中心旋转速度与距离的关系时,发现远离星系中心的恒星速度没有下降,星系中必须存在大量的看不见的“暗物质”,否则这些恒星不能被这个星系束缚住。这个结果与上个世纪30年代美国天文学F. Zwicky 观测星系团中星系的速度和距离关系一样。由此“暗物质”概念得到了大多数科学家的认可。最新的观测结果表明,暗物质粒子具有“不发光,却有引力;暗物质是可见物质的5倍多;长寿命;质量大;作用弱”等性质。演讲专家将暗物质和暗能量形象的比喻成21世纪物理学的两朵乌云。
随后,演讲专家为我们讲述了探测暗物质粒子的方法和技术,包括加速器探测、地下直接探测和空间间接探测三种方法。第一种是通过高能粒子碰撞,模拟宇宙大爆炸,产生暗物质粒子。目前国际上最大的加速器是欧洲核子中心的大强子对撞机(LHC),最高能量14TeV,还没有探测到暗物质粒子!第二种是通过探测暗物质粒子与普通原子核碰撞后,产生的微弱信号,探测暗物质粒子。此方法暂时也未检测到暗物质粒子。我国在四川锦屏山的地下实验室是目前世界上最深的探测暗物质粒子的基地。第三种通过探测暗物质粒子互相碰撞后产生的看得见的粒子(普通粒子),来探测看不见的暗物质粒子。通常在空间选择探测反粒子,来探测暗物质粒子。
随后,演讲专家介绍了中国、瑞士和意大利三国8家机构的科研人员如何历尽艰辛,突破各种技术难题,耗时4年多,最终成功联合研制暗物质粒子探测器(DAMPE,俗称“悟空”)的过程。演讲专家表示,“悟空”自2015年12月17日8时12分成功发射升空后,每天都传回大量的科学数据,预计2016年底科学家们将公布首批科学成果。最后,他以习总书记“只要坚持,梦想总是可以实现的”结束了主旨报告。
精彩的科普报告引来学术报告厅掌声雷动,经久不息!与会的大朋友和小朋友们、学者和公众们,都纷纷抛出各种有趣的问题,积极与常进研究员互动。部分参与的观众还获得了《大众天文学史》等活动礼品。
所长助理孙显斌主持了互动提问环节,并且以偈文“本来无一物,谁来惹尘埃?暗物何处觅?‘悟空’即是台”结束了科普活动。
主持人韩琦 报告人常进
报告进行中
现场交流互动