未来:或有下一颗悟空号诞生

或许,外行人很难想象,悟空号的视力究竟要多强,才能称得上“火眼金睛”?

常进说,悟空号可以对5 GeV到10 TeV之间的电子、伽马射线实现“经济适用型”观测。

这是什么概念?1 GeV是10亿电子伏特,1 TeV是1000GeV,即1万亿电子伏特。拿人眼来做类比,后者所能接收到最敏感的可见光能量,仅仅为2电子伏特——10000000000000∶2。

常进说,悟空号平均每秒就能“捕捉”60个高能粒子,相当于平均每天500万个高能粒子。如此取到的“真经”,用人们所熟悉的数据量来计算,每天就有16 GB。

尽管截至目前,这些数据还没能回答人们最关心的那个问题:到底暗物质存不存在。

这就涉及一个深层次的追问,即人类为何要耗费巨资来做这些“可能得不到答案”甚至“一无所获、风险很大”的研究。

印格致就此讲了粒子物理学研究历史上那个著名的故事——

物理学家罗伯特·威尔逊,是著名的高能物理研究中心费米实验室的第一位主任,有一次接受美国国会的询问。一位参议员问他:费米实验室的研究成果,是否可以用于增强国防?

威尔逊的答案很直接:成果无法用于国防。

这位参议员很不解,继续追问,威尔逊于是解释:研究粒子物理,与我们如何看待彼此有关,与人类的尊严有关,与我们对于文化的热爱有关——虽然粒子物理与国防没有直接关系,但它让我们更想保护自己的国家!

这样的问答在印格致看来,已足以证明人类需要尽全力去解答“我们为何在宇宙中存在”这样宏大的问题——这也是为何我们要投资基础科学研究。

事实上,自20世纪以来,重大基础前沿领域的科学发现,已经逐渐由科学家的自由探索,转为国家资助的、有组织的定向基础研究。白春礼说,在这种背景下,前沿研究主要依靠两大设施,一是地面上的大科学装置,另一个是空间的科学探测仪器。

这些仅靠个人兴趣已很难企及,必须依赖政府公益性的投入——这个过程中,那些富有远见的、敢冒险的投入显得十分可贵。

2011年1月,中科院启动实施空间科学先导专项,其总体目标是在“最具优势和最具重大科学发现潜力”的科学热点领域,通过自主和国际合作科学卫星计划,实现科学上的重大创新突破。

悟空号就“诞生”于这个先导专项。

常进告诉记者,未来不排除有下一颗悟空号面世的可能——这一切还要看当下这颗卫星“后半生”的表现。他说,第二批成果预计明年年底出炉。

当然,探索过程中也并非没有意想之外的收获。

印格致说,高能粒子物理研究中产生的技术,就改变了我们操纵世界的方式。比如,所谓互联网概念,正是源于粒子物理学家对于快速便利共享信息的需求,如今这项技术几乎是每个人都离不开的。

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