东大助力揭秘宇宙：丁肇中发布AMS实验五年成果

xiaojie73oo

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北京时间12月9日，在欧洲核子中心举行的发布会上，阿尔法磁谱仪（Alpha Magnetic Spectrometer，以下简称AMS）实验负责人、诺贝尔奖获得者丁肇中教授总结了AMS实验在国际空间站上五年的主要科学成果，同时授权东南大学发布相关重要科学成果。

丁肇中教授和东南大学AMS实验数据处理中心
部分主要参与者合影

作为东南大学参与AMS数据处理与分析的总负责人，东南大学计算机学院院长罗军舟教授介绍，此项由东南大学参与的国际大科学工程在国际空间站上运行五年以来，收集到超过900亿个宇宙线事件，推进了人类对宇宙线产生、加速以及传播的认识，并为探测暗物质提供重要证据。东南大学AMS数据处理中心数据处理和分析的总量在AMS实验全球七个地区数据处理中心排行第一。


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暗物质是什么？
宇宙大爆炸发生在距今150亿年以前，科学家认为大爆炸产生三种类型的物质，一种是我们目前肉眼看到的所谓的正物质，一种是反物质，除此之外还有一种是看不见、摸不着的，这种物质叫做暗物质。科学家普遍认为宇宙中有90%是由人们看不见的暗物质组成的，但是迄今为止人类还没有找到。


AMS又是啥？
AMS（Alpha Magnetic Spectrometer，阿尔法磁谱仪）又被成为反物质太空磁谱仪。AMS实验由诺贝尔物理学奖获得者丁肇中教授领衔，是在国际空间站上运行的最强大、最灵敏的粒子物理探测器，其目的是测量宇宙线的来源以及寻找由反物质所组成的宇宙和暗物质的来源。AMS探测器具备极高的宇宙线测量准确度和精确度，开创了一个全新的宇宙线测量时代。

国际空间站上的AMS探测器

五年以来，AMS在国际空间站上收集的超过900亿个宇宙线事例中，能够明确分辨的包括3亿个质子事件，1650万电子事件，108万正电子事件，349000个反质子事件（其中1000亿电子伏以上的事件多达2200个），以及大批重核（直至铁元素）事件。AMS的最新结果包括测量的正电子比例，反质子—质子比，以及电子、正电子、质子、反质子、氦核以及其它核子的流强，均发表于物理学顶级期刊《物理评论快报》。

这些结果提供了精准且出人意料的信息，推进了人类对宇宙线产生、加速以及传播的认识，并为探测暗物质提供重要证据。尤为难得的是，AMS探测器以十亿分之一的测量精度，探测到少量疑似反氦事件，使人类见到反物质宇宙探测的曙光。


东大的贡献都有哪些呢？
罗军舟教授介绍，东南大学于2002年加入AMS实验，建成了AMS实验在亚洲地区乃至世界范围内最主要的数据处理和分析中心，成功运用云计算和大数据等最新计算机技术，解决了AMS海量数据处理与分析中所面临的一系列关键技术问题，确保能够在东南大学近实时地处理和分析海量AMS科学数据。

东南大学AMS数据处理与分析平台

据介绍，为了把这项工作做好，东南大学在云计算和大数据处理领域进行了长期深入的研究，先后投入经费2500万元，搭建了面向大数据处理的云计算平台，并提供虚拟化和高性能混合计算环境。基于此，东南大学成功构建了AMS-02实验在亚洲地区乃至世界范围内最主要的数据处理和分析中心，总体规模达5500 CPU核，920TB存储，峰值浮点计算能力每秒70万亿次。

丁肇中教授参观东南大学AMS实验数据处理中心

五年以来，东南大学AMS数据处理中心数据处理和分析的总量超过970TB，累计贡献超过5400万CPU小时，在AMS实验全球七个地区数据处理中心排行第一，已成为世界范围内AMS实验最主要的数据处理中心之一。同时，东南大学先后有20多人次在CERN（欧洲核子中心）、MIT（麻省理工学院）深度参与AMS数据处理工作，东南大学云计算团队的研究也因此进入到了国际科学的最前沿。罗军舟教授说，东南大学在AMS数据处理和分析方面的工作为AMS实验取得的阶段性成果做出了极为重要的贡献，得到丁肇中教授和AMS实验合作组的高度认可。


东大与丁老的渊源
丁肇中是东南大学的老朋友了，曾多次来访并与师生们分享最新的科研成果，现为东南大学吴健雄学院名誉院长。确实，丁老能与东大结缘，归结于他与吴健雄的多年友谊。

诺贝尔奖获得者丁肇中教授

丁肇中曾在很多场合表达出他对吴健雄的欣赏与敬佩。他说，“我觉得，华裔科学家中吴健雄很出色，李政道与杨振宁的宇称不守恒的‘李－杨假说’，就是吴健雄做实验证实的。”

坐落于东南大学大礼堂西南侧的吴健雄纪念馆是中国第一个华人科学家纪念馆。在建馆期间，丁肇中还特地抽时间到东大，对纪念馆的设计提出了不少意见，并详细地把吴健雄名字的英文拼写告诉建设纪念馆的负责人，提醒他们务必不要拼错。吴健雄纪念馆落成之后，丁肇中前来“验收”，看得非常仔细。

吴健雄纪念馆

东南大学从2000年开始，被丁老“拉入伙”合作AMS实验，因此也成为国内最早参与这项国际研究的高校。

在与东大学子的交流中，丁老也分享过自己的科研心得。“对我个人来说，要把物理研究作为一辈子里最重要的事情，为了物理，其余任何事情都是次要的，因为没有人能每件事都做得很好，人的能力是有限的，所以若想做科学研究做出贡献，就要集中所有精力做事，一辈子能做好一件事情就够了。”


资料来源 | 新华网、人民网、凤凰江苏
责任编辑 | Lynn