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周宁:破解暗物质中的谜团

2016-07-04杜月娇

科学中国人 2016年5期
关键词:物理实验

杜月娇

当“暗物质”频繁成为大荧幕上的主角,当越来越多的普通人为这神秘的概念折服,最新的Planck卫星观测结果告诉我们,暗物质真真切切地存在着,我们的宇宙中约5%的质量来自于可见物质,而约27%的质量来自于暗物质,剩下的来自于暗能量。对这大量存在的暗物质,我们到底了解多少?“我们推测暗物质应该是中性、非相对论性的,并且应该满足观测的残留密度要求。大型对撞机上能够模拟宇宙初期的环境,也就有可能产生出暗物质粒子。”周宁近年来的研究重点就在于抽丝剥茧地探寻暗物质的真相。

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一年前,周宁还在美国加州大学尔湾分校做博士后。“当你看到整个宇宙中的各种复杂的现象,都可以通过最基本的物理理论描述出来,就会觉得这是很神奇很美妙的事情。”谈到从事多年的粒子物理,周宁说。

周宁对粒子物理产生兴趣是在大学期间。1999年,周宁考进南京大学理科强化班。强化班推行通识教育,前两年,周宁要学习天文、化学、物理、数学、生物等基础知识,大三才真正开始定向,继而学习更专业和深入的知识。“大三时,我上了一门粒子物理课。”在这门课上,周宁发现整个世界可以分为四种相互作用——强相互作用、弱相互作用、电磁相互作用和引力相互作用;而基本粒子就那二三十种。“看上去特别简单,但是把整个物理学都包含进去了。当然,并不是说这几种相互作用就可以解决物理学所有问题,还有大量未知的东西是它们无能为力的。……

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