蘇萌：誰知道這些突破有什么用呢，但總會有坐不住的那些人

人物＝P

蘇萌＝S

P：天文學(xué)家已經(jīng)證明，宇宙中的天體都是由一種物質(zhì)形式維系在一起，這種物質(zhì)不是構(gòu)成我們銀河系的那種物質(zhì)，無法以肉眼觀測，也不發(fā)光，稱為“暗物質(zhì)”，為什么說“悟空”探測衛(wèi)星的發(fā)現(xiàn)為“看見”暗物質(zhì)提供了可能？

S：問題的核心就在這兒。暗物質(zhì)的“暗”有兩層意思，一層是指肉眼不可見，另一層是我們不知道它是什么，但是我們知道它存在。所以“悟空”的任務(wù)是要打開一個新的能量窗口，去尋找暗物質(zhì)粒子的可能信號。“悟空”是在前幾個項目的基礎(chǔ)上演化而來的，它原本的科學(xué)目標是去探測0.9TeV處的能譜拐折，這對于科學(xué)家區(qū)分低于1TeV的電子宇宙射線是來自暗物質(zhì)還是來自天體現(xiàn)象具有關(guān)鍵意義?，F(xiàn)在它不僅測到了這個拐折，還發(fā)現(xiàn)了一個疑似“鼓包”的新結(jié)構(gòu)——電子宇宙射線能譜在1.4TeV處似乎存在一個“尖銳”結(jié)構(gòu)。

P：這樣的發(fā)現(xiàn)意味著什么？

S：在電子能譜上有一個“鼓包”意味著什么？意味著某一種源在這個能段上輻射正負電子。暗物質(zhì)的湮滅，也就是互相的碰撞反應(yīng)，就可以產(chǎn)生這種正負電子。往往這些正負電子產(chǎn)生以后，會隨著時間而丟失能量，我們在這個能段上看到了尖銳的“鼓包”，意味著離電子產(chǎn)生的地方很鄰近，這些電子非常非常年輕，大約只有1000歲左右。暗物質(zhì)粒子不像其他粒子撞了就有反應(yīng)，絕大多數(shù)時候它都是撞了就跑了，極少數(shù)會出現(xiàn)撞了那咱們就湮滅吧，這是由物理規(guī)律決定的。就像日常生活一樣，路過一家餐廳，進不進去吃飯是有選擇的，這些粒子有很大很大的概率傾向于不進餐廳吃飯，是極其孤獨的粒子。

P：“悟空”探測到暗物質(zhì)的可能性有多大？

S：我們不能百分之百確定?，F(xiàn)在這個譜線上的“鼓包”的置信度還沒有那么高，我們現(xiàn)在可以說是暗物質(zhì)的概率在99.9%，但它還有千分之一的可能不是。這種不可能在科學(xué)上一般要達到十萬分之一以下的概率，才可以認為它是一個比較確定的發(fā)現(xiàn)。我們還需要更多的時間去積累數(shù)據(jù)，也許明年這個時候數(shù)據(jù)量翻倍以后，非常有可能把這個信號確定下來。另一方面即便統(tǒng)計上確認了這個鼓包，我們只能說看到一個天體物理很難解釋，需要引入一個全新的粒子，這個粒子屬性或者說特征跟人們期待的暗物質(zhì)粒子非常像，如果它是暗物質(zhì)粒子也是很自然的一個事情，因為我們知道暗物質(zhì)粒子在宇宙中大量存在，而我們又看到在宇宙中有這么一個新的信號，就很自然地可以把這兩個概念聯(lián)系起來。暗物質(zhì)探測中有直接探測的方法，比如在我國四川錦屏山地底下的探測項目，就是等待極其孤獨的粒子中開竅的那一部分穿過，但是很難。這不是因為暗物質(zhì)粒子不夠多，而是不反應(yīng)，它是一種惰性的存在。而天上的探測信號會更強，只是存在天體物理的干擾?！拔蚩铡卑l(fā)現(xiàn)的如果不是暗物質(zhì)粒子，你又得想出新的理論解釋它。正如中國科學(xué)院白春禮院長最后總結(jié)時說的，那有可能是更大的發(fā)現(xiàn)，意味著比人們想象的更奇怪，比科學(xué)期待的更有趣，你的發(fā)現(xiàn)已經(jīng)超過理論的想象力了。

P：“悟空”衛(wèi)星每天是如何運作的？

S：它以90分鐘一圈的速度圍繞著地球轉(zhuǎn)，一直朝向背離地球的那一面，等著宇宙射線從它探測的視野里面進來跟它發(fā)生相互作用，一秒鐘會看到幾十個宇宙射線。然后它把這些信號探測好以后記錄并保存起來，每次過境的時候?qū)?shù)據(jù)包傳回喀什、懷柔和三亞的接收站，并匯總到中國科學(xué)院空間科學(xué)中心的懷柔觀測站，將數(shù)據(jù)進行初步處理。最后傳送到紫金山天文臺，把下傳的數(shù)據(jù)再解密，重新把它按照我們需要的數(shù)據(jù)格式編排，進行分析。每天大概有20G左右的數(shù)據(jù)接收到，分析產(chǎn)生的數(shù)據(jù)量要多得多。

P：“悟空”衛(wèi)星設(shè)計壽命為3年，自2015年12月17日發(fā)射成功至今已使用近2年，它目前狀況如何？下一顆衛(wèi)星的設(shè)計會在哪些方面作改進？

S：現(xiàn)在因為“悟空”的工程指標非常良好，跟兩年前幾乎差不多，所以我們預(yù)期它至少可以在軌工作5年以上，也就是說還能有3年時間。到5年結(jié)束的時候，“悟空”的主要科學(xué)結(jié)果也積累得差不多了，我們再基于“悟空”的結(jié)果去判斷?！拔蚩铡痹瓌t上就是去打開新的能段看一眼，這個能段沒有人打開過?？匆谎壑?，沒有就沒有了，有的話提供更多的信息和證據(jù)。做更仔細的觀察，那可能需要下一代的設(shè)備了。

P：了解暗物質(zhì)的本質(zhì)對你、對人類來說意味著什么？

S：從我個人來講，源自對這個世界本源的好奇心。就因為好奇和探索，人們才會反復(fù)地去拓展自己的疆界。人類進步一個不可避免的模式是，A不探索、B不探索，C也會去探索的，總會有那些坐不住的人。那他探索以后滿足了他的好奇心，會有一些突破，這些突破誰知道有什么用呢，探索的人并不真正關(guān)心有什么用，而且很有可能沒法立刻回答有什么實際意義，反正他就發(fā)發(fā)文章啊，隨便告訴大家，“反正我發(fā)現(xiàn)了，你們沒發(fā)現(xiàn)，看我多厲害”?？倳羞@樣的人出現(xiàn)，就像極限運動一樣，我非要跳得最高，然后有另一些人聽說了，那就要有新的突破。宇宙運行遵循的規(guī)律跟人的存在本身是無關(guān)的。費曼說過，上帝在這兒下國際象棋，我們是象棋里面的一個棋子，事先并不知道下棋的規(guī)則，但我們這個棋子呢，可以通過閱讀周圍棋子以及自己運動的方式去洞察上帝下國際象棋的規(guī)則，規(guī)則雖然永遠不能改變，但我們竟然有能力和意愿去了解規(guī)則，本身就是一件無比神奇的事?；A(chǔ)科學(xué)發(fā)現(xiàn)本身從某種意義上講意味著自然被我們“征服”，這個“征服”的本身又會反哺到我們的生活狀態(tài)。就像有了對熱力學(xué)的理解就有了蒸汽機，有了工業(yè)革命；一百年前困擾物理學(xué)的“兩朵烏云”帶來了量子力學(xué)和相對論，完全顛覆了當(dāng)時人類對未來的想象。今天的我們并不比前人更聰明，我相信五十年、一百年后，暗物質(zhì)的研究會對我們的生活有革命性影響。

P：你是科學(xué)家，如果你能擁有一種超能力，你希望是什么？

S：穿越吧。我希望有一種方式看到暗物質(zhì)粒子，比如說我穿越到100年之后，我就知道這個暗物質(zhì)到底對人們生活有什么影響。是的，我們非?？释来鸢福蚁胛矣袃煞N最基本的欲望，一種欲望是知道答案，一種欲望是知道答案的這個探索過程跟我有關(guān)，就是我能為它做點什么。許多科學(xué)家，他們?nèi)ピ囧e、探索之后，所有他的這些信仰和期待可能全部都沒有實現(xiàn)，甚至是背道而馳。但是這些人依然是茫茫歷史長河中實現(xiàn)科學(xué)探索事業(yè)本身的一個縮影。99%的人可能這輩子都沒有聽說過或者看到暗物質(zhì)最后是什么樣子，但是他按照科學(xué)家的方式和宿命過完了這一生。