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科學報 科學文摘 宇宙

反物質vs暗物質最新發現,實驗參觀竟有如此反作用?


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更新日期:2022407
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光物理是由《物理世界》雜志編輯及記者團隊在全球物理學界中精選出你不可不知的最新發現。

太空分光計:反質子過量與暗物質有關嗎?

(美國國家航天局提供)

反質子過量與暗物質有關

由阿爾法磁譜儀檢測到暗物質得數量多到讓人驚訝,由兩個獨立研究這一現象與暗物質粒子的毀滅有關。暗物質是一種很神奇的物質,它幾乎占據了宇宙中絕大部分的物質。於此同時,它雖然從來沒有被直接檢測到過,但是在大量不同的天文現象中可以間接推斷出它的存在。

(圖源:中國數字科技館)

圖片解釋:圖為位於飛馬座的棒旋星系NGC 7479其轉速度比想象中慢,證實了暗物質的存在。

德國地亞琛工業大學亞歷山德羅庫科及它的同事在《物理評價快報》中描述了他們是怎樣使用阿爾法磁譜儀分析在國際空間站的反質子,及質子和氦宇宙射線的檢測率等等實驗。

(圖源:人民網新華社)

圖片解釋:圖為發射前阿爾法磁譜儀2號的圖片

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他們發現暗物質粒子的毀滅所產生的反質子質量約為80 GeV/C2,這就很好地解釋了為什麼阿爾法磁譜儀探測到的反質子比傳統天體物理過程所產生的多的原因。在同期刊中,中國科學院崔明陽及其同事對過剩的反質子獨立分析進行了分析,指出反質子是暗物質毀滅所誕生的產物,並且其質量在40–60 GeV/C2之間。

學生不會選擇科學課程盡管會有豐富的活動。

來自英國埃克塞特大學帕拉維·阿彌陀佛·班納吉在研究中指出並不鼓勵學生在高中時期就開始學習科學,技術,工程和數學這四門與科學相關的課外活動。班納吉追蹤了從初入中學11-12歲的青少年到進行了A級考試18歲的60萬名青少年的教育進程情況。並通過使用國家數據庫及由活動舉辦者提供的數據,他測試了如果學生曾有過參加諸如實驗室參觀、特設實踐課或參觀科學中心,技術中心,工程中心和數學中心的這類活動經歷的學生是否會有大可能性選擇科學,技術,工程和數學課程作為他們的A級考試。

班納吉在《教育評論》中強調了有很少的證據將這兩者聯系起來。例如,參加豐富活動的學生A級考試選擇物理的人數為5%,而沒有參加的A級考試選擇物理的人數為4.3%。在另一方面來說的話,課外活動對11-14歲的孩子會比14-16歲的孩子稍微更有益一些。班納吉這樣說到:“當然多種因素會影響到青年人在16歲時候決定他們是否繼續學習的課程。”“對於政策制定者而言很有必要思考如果這些計劃不起作用的話,資金是否可以投入到其他的地方。當然對於執行者理解計劃運行的範圍,明確是否有更優計劃也同樣重要。剖心好這些問題將有助於確保大量的資金只用於高質量的活動。”

歐洲核子研究中心完成對新的線性加速器研發

隧道視野:CERN自2008年以來建造了它的第一個加速器——直線加速器4號。

(歐洲粒子物理研究所提供)

自2008年大型強子對撞機(LHC)建成以來,位於日內瓦附近的歐洲核子研究中心的粒子物理實驗室已建成了它的第一個加速器。那就是直線加速器4號,它長約90米,建造共用時10年時間,將被用來將負氫離子束加速到160兆電子伏。當直線加速器4號在2019年底合並連接到歐洲核子研究中心的加速器,160伏的光束將被發送到質子同步加速器助推器,這將加速離子和帶電子,之前產生的質子進入質子同步加速器,超級質子同步加速器最後大型強子對撞機。直線加速器4號現在將經歷大量的調試,並有望取代自1978年以來一直運行的直線加速器2號。新的加速器將成為歐洲核子研究中心高亮度升級的一部分,2025年,歐洲核子研究中心的亮度將增加5倍。

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(圖源:百度)

圖片解釋:圖為醫用直線加速器,是利用微波電場對電子進行加速,產生高能射線,用於人類醫學實踐中的遠距離外照射放射治療活動的大型醫療設備。

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澳大利亞獲智利歐洲南方天文台望遠鏡使用權

智利邊境:澳大利亞天文學家不久將開始使用位於智利塞羅帕拉納爾的歐洲南方天文台超大望遠鏡。(歐洲南方天文台提供)

(圖源:歐洲南方天文台)

據2018年一項新協議,澳大利亞向歐洲南方天文台支付了2600萬澳元,已獲得天文學家對於智利歐洲南方天文台望遠鏡的使用權。澳大利亞還承諾將持續以每年1200萬澳元的速度資助歐洲南方天文台直到2028年,澳大利亞的天文學家和企業將參與研發望遠鏡的新技術。悉尼新南威爾士大學的克裏斯·迪尼說:“在過去的20年裏,澳大利亞的天文學家一直在探尋進入歐洲南方天文台的途徑。”澳大利亞科學院國家天文委員會主席麗莎•科利補充道:“對於澳大利亞天文學的未來來說,這無疑是一個好消息。”

諾貝爾獎得主、澳大利亞國立大學副校長布賴恩·施密特表示對於歐洲南方天文台的設施和其他基礎設施的使用,比如下一代巨型麥哲倫望遠鏡和平方公裏陣列射電望遠鏡對澳大利亞天文學的未來至關重要。歐洲南方天文台總負責人蒂姆•德•澤尤表示:“歐洲南方天文台團隊非常了解澳大利亞傑出的儀器能力,其先進的自適應光學及光纖技術。”他補充到:“澳大利亞的專業知識與歐洲南方天文台的項目儀器都非常匹配,歐洲南方天文台成員國的機構非常樂意未來與澳大利亞機構及其行業合作夥伴合作開發下一代儀器。”

參考資料

1.WJ百科全書

2.天文學名詞

3. physicsworld-吳承悅

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