如何寻找宇宙反物质、暗物质？

由诺贝尔物理奖得主、美籍华裔著名物理学家丁肇中发起，美国、中国、俄罗斯、德国、意大利、法国等10个国家和地区的近200位物理学家和工程技术人员参与研制的阿尔法磁谱仪，于1998年6月3日搭乘“发现”号航天飞机发射上空，揭开了人类探测宇宙中反物质和暗物质的序幕。

根据大量的天文观测和天体物理实验，天文学家提出了宇宙大爆炸理论，即宇宙起源于150亿年前的一次大爆炸。大爆炸后，宇宙不断地膨胀，形成了现在包括人类居住的地球在内的物质世界。我们知道，所有物质是由原子组成的。原子的中心是原子核，原子核由质子和中子组成，带正电；原子核的周围是带负电的电子，它们围绕着原子核作高速旋转。然而，根据粒子物理理论，大爆炸在产生大量物质的同时，还应该产生相同数量的反物质。反物质的原子核由“反质子”和“反中子”组成，带负电；围绕着反物质原子核旋转的则应该是带正电的“正电子”。1932年，人们已经在实验中证实了“正电子”的存在。1997年，欧洲核子中心利用氙原子与反质子相撞产生了反氢原子。物质和反物质相遇时会产生强光，化作巨大的能量，同时，物质和反物质会“湮灭”而消失。“湮灭”产生的能量比我们知道的原子核裂变或原子核聚变产生的能量还要大许多倍。

因此，寻找反物质不仅能了解宇宙的起源，而且可以为人类找到另一种潜在的能源。它的意义不亚于当初人类发现原子能。

宇宙中还存在不发光、也不反射光，但具有万有引力的暗物质。暗物质不能用天文光学方法直接看到，但科学家相信，暗物质大约占宇宙物质总量的90％。暗物质到底是以什么形式存在的?这也是科学家孜孜以求的一个梦想。

阿尔法磁谱仪的任务就是去寻找宇宙中的反物质和暗物质。阿尔法磁谱仪的探测装置的主要部分是由中国研制的。到2002年，阿尔法磁谱仪被航天飞机送上国际空间站安置，在那里探寻宇宙中反物质和暗物质的踪迹。

知识点

暗物质的探察

暗物质是宇宙研究中最具挑战性的课题之一。暗物质是指那些不发射任何光及电磁辐射的物质。由于目前无法直接观测到，科学家只能通过引力产生的效应（暗物质能干扰星体发出的光波或引力，其存在能被明显地感受到）得知宇宙中有大量暗物质的存在。暗物质存在的最早证据来源于对球状星系旋转速度的观测。