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【古今談】大灣區,黑科技之劍

2019-12-20

范舉

大灣區設立了兩個關於黑科技的實驗中心。第一個是設立在江門市的中微子實驗室;第二個是設立在惠州的「強流重離子加速器裝置」 。

這都是國家要成為科技強國的重要部署。一個國家,不能只看蚢磪峈漪鴔煄A更重要的是要看荌臕曳z論的科技的突破機會。若果要想超越美國,就要集中力量發展戰略性的科技,走在前列,不能跟在別人後面爬行。

戰略性的科技,就是未來科技突破的核心。別人沒有研究,國家就要搶先進行研究,例如︰未來的量子計算機、互聯網的安全系統、超級高速電腦、人工智能都是下一個突破的關鍵領域科技。換句話說,物質的最小的單位,是怎樣形成的,其理論是什麼,要進行研究。恰恰是,太空科技研究宇宙的起源、暗物質、暗能源,都涉及到物質的最細小的粒子單位和射線的問題,搞清楚了,利用這些理論,通訊科技、電腦科技、新材料科學技術,都能夠作出最關鍵性的突破。

在宇宙學中,暗物質(Dark matter)是指無法通過電磁波的觀測進行研究,也就是不與電磁力產生作用的物質,很有可能是一種(或幾種)粒子物理標準模型以外的新粒子所構成。人們目前只能透過重力產生的效應得知。當一對暗物質粒子偶然正碰的時候,會同時湮滅,可能會放出質子、電子及它們的反粒子、中微子和伽馬射線。目前,中國科學家正是要找尋這些粒子和射線的證據。

暗能量則是一種充溢空間的、增加宇宙膨脹速度的難以察覺的能量形式。暗能量假說是當今對宇宙加速膨脹的觀測結果的解釋中最為流行的一種,但暗能量存在的證據都來自於間接推測。

根據ΛCDM模型,由普朗克衛星探測的數據得到:整個宇宙的構成中,常規物質(即重子物質)佔4.9%,而暗物質則佔26.8%,還有68.3%是暗能量。目前人類研究暗物質和暗能量有三種手法:1.模仿宇宙大爆炸,利用大型的強重離子對撞機,模擬宇宙大爆炸之初的樣子,試圖發現暗物質。所以,世界各國都在建立「強流重離子加速器裝置」 實行重離子的對撞,找尋高能量的電子。2.探測出暗物質粒子與普通粒子碰撞發出的信號,因為信號太弱小了,科學家都在山峰地下挖掘一個個很深的隧道,把精密的科學儀器放在坑底探測。中國已經在地下2,400米的深處,搜遍世界最新的地下實驗室,研究暗物質。3.空間間接探測。暗物質的粒子可能會逐步湮滅或者發生衰變化,該過程產生的宇宙射線,會停留在太空中,可以用天文望遠鏡探測到或者專業的人造衛星進行探測。

中國探察暗物質的「捕手」已經部署「上天下地」,未來中國的研究有望引領國際。

中國發射了進行探測暗物質粒子探測衛星「悟空號」 ,還建立了四川省的深埋地底2,400米、為搜尋「幽靈粒子」遮擋輻射干擾的中國錦屏地下實驗室,並且取得了一批位於世界前列的數據。大灣區新建的兩個實驗室,加強了這方面的後續跟進工作,並且形成了國際合作的格局,吸引了世界一流人才,加快這方面的突破。

目前西方已經有了十多個團隊,努力找尋宇宙中既不發射光、也不吸收和反射光的物質。這有點像區、塊、鏈的挖礦技術比賽,盡量先行排除不可能產生暗物質粒子的領域,誰先找到了這種宇宙暗物質粒子,誰就是冠軍。中國的科學儀器最好,最為敏銳,敏銳的程度高於外國儀器的3倍到10倍,找尋到了暗物質粒子的機會最大,因此,世界最好的科學家都向茪j灣區跑來。

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