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“悟空”发射后我流了三次泪
2017-12-22 09:23:00  来源:新华日报

常 进

  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%,但宇宙中有95%是暗物质与暗能量。

  全世界投入了大量的金钱去研究暗物质或暗能量,为什么呢?人们认为暗物质和暗能量是现在笼罩在物理学上面的两朵乌云,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,它们的发现导致了我们今天这个世界的变化,所以我们认为,暗物质和暗能量是现在的两朵乌云,如果能够弄清楚它,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。

  我们的“悟空”卫星真正的创新,用一句话概括——是世界上第一次到天上去观察TeV(万亿电子伏特)以上的波段,相当于打开了宇宙新的观察窗口。我们大概在天上2年,把整个天区扫描了4次,找到了35亿以上的高能粒子,我们挑出了150万个高能电子发表了第一篇文章,就刊登在《自然》上。总的来讲一句话,这次是世界上最精确的高端电子能谱。天文学家、粒子物理学家可以根据这个能谱去推测天上暗物质的可能的性质。

  我们这个卫星总共有两大挑战,第一个是粒子鉴别,天上的粒子多种多样,打个比方,在一个2000万人的大城市,瞬间找出20个人,一个都不能错,难度很大。我们在这一行干了二十年,有很深的积累,所以这个技术我们很快地攻克了。

  第二点是动态范围,因为你不知道暗物质粒子多重,质量多大,现在都是漫天撒网去找暗物质,所以我希望做一个世界上最大的网,专业的说法是单个探测器的动态范围要大,这个范围大到有一百万倍。我打个比方,把“悟空”望远镜当成眼睛,不但能看清一个身高2米的人的五官,还要能看清他身上的血小板,小到2微米,这就是一百倍的动态范围。我们为了解决这个问题,花了十年,最后得到了科大的几个退休老师的帮助,用2年时间列出30种方案,最终选择最优方案。

  卫星上天三个月以后,前面三个月最主要是测试标定,结果出来以后,科学院把国内这方面的专家都请过来对卫星打分,我们的得分是100分。两年以后,所有的探测器都在工作,所有的参数和刚上天的时候一样,还是100分状态。

  卫星发射以后我流了三次流泪。

  第一次流泪是我看到伽马射线天图,当时我在火车上,我流泪了。这个结果证明我们200多人4年的工作没白费,探测器能工作,化解了我最大的担心。

  我出生在江苏泰兴农村,当地农民一年的收入大概是两万块钱,我们这个卫星相当于泰兴几万户农民的收入。我父亲现在去世了,他去世之前老担心我会把这个卫星搞砸了,根据他的理解,出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,尽力做好每一件事情。

  第二次流泪是在韩国一个国际会议上,看到日本人的结果。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。我们两个团队的科学目标一样,我们俩还是好朋友,但是他们发射比我们早几个月,结果是他们的成果比我们小。当时在国际会议上,他的图一出来,我就流泪了。我当时就想,中国人还去日本买马桶盖,但现在这个暗物质,你不需要去日本了,到我们紫金山天文台就行了。

  第三次流泪,是从卫星发射到现在已经6年了,压力很大,干航天一定要吹毛求疵,一定要捕风捉影。因为责任太大了,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,这样的例子比比皆是,这几年我每天都是如履薄冰,团队好多人在这期间生病了,开刀住院是常有的事。最近一次流泪是当我看到短消息,我们有个骨干不明原因被送到医院去了,就是几天以前,当时就感觉干这份工作真的太累了。

  最后我要讲的是,尽管我站在这儿很风光,但成果是整个团队的功劳,我一个人没办法把它干出来。我也不知道为什么我就变成“网红”了,我们后面还有很多的任务需要做,我希望大家对我们表示宽容,让我们安静地待在实验室里把我们该干的事情干好,谢谢大家!

  (作者为“悟空”号暗物质粒子探测卫星首席科学家,中科院紫金山天文台副台长,本文编辑整理自进今年12月9日在央视《开讲啦》的演讲)

来源:新华日报   作者:常 进   编辑:吴鑫浩

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