http://udn.com/NEWS/NATIONAL/NAT5/8945448.shtml
【聯合報╱記者陳皓嬿／台北報導】2014.09.19
由諾貝爾獎得主、中研院院士丁肇中領軍，尋找「暗物質是否存在」的跨國大型科學計畫AMS（阿爾發磁譜儀計畫），昨台灣時間晚上十點半，在瑞士歐洲核子研究組織發表最新研究成果，指暗物質的存在已更趨明朗。
「物理偵探」丁肇中指出，團隊這次發現，在太空中蒐集到的「正子」（即電子的反物質）在處於不同能量時，竟然有完全不同的表現，讓他覺得「奇怪，相當奇怪！」這暗示正子產生的源頭有兩個，其中一個是平常的宇宙射線，而另一個很可能就是暗物質。
AMS計畫將超大型磁鐵送上太空站，在太空捕捉、偵測宇宙粒子，以推測暗物質是否存在。這個七公噸重的儀器自三年前上太空後，已經蒐集並分析超過四百一十億粒子事件，昨是第二次發表觀測結果。
在台灣參與該計畫的中央大學物理系教授張元翰指出，這次最重大的發現就是「正子在不同能量下的怪異表現」。正常來說，一般的粒子不管在什麼能量下，表現出的特性都差不多，然而他們觀測到太空中的正子，在能量高達一千億電子伏特的情況下，卻表現出不同特性。
張元翰說，團隊推測產生這些怪異行為正子的成因有兩種，其中之一就是「藉由暗物質碰撞所產生」。
不過丁肇中對於新發現結果的分析相當嚴謹。張元翰說，丁肇中將分析團隊分成兩組、交叉比對，以確保得到的結果不是分析人員誤判，且天天跟研究人員反覆討論、檢視資料，要求務必精準。
張元翰說，雖然這次得到的數據還不夠，不能直接斷論他們觀測到的就是暗物質存在的直接證據，但到目前為止，數據走向和暗物質模型都吻合，讓科學家相當振奮，期待越來越多的數據點，能讓他們更加接近真相。
這次研究成果於昨天發表在國際著名期刊「物理評論快訊」（Physical Review Letters）。
※ 圖表詳見原站。相關報導：
＊ Electron and Positron Fluxes in Primary Cosmic Rays Measured with the Alpha Magnetic Spectrometer on the International Space Station
http://journals.aps.org/prl/abstract/10.1103/PhysRevLett.113.121102
M. Aguilar et al. (AMS Collaboration)
Phys. Rev. Lett. 113, 121102
Published 18 September 2014
doi: 10.1103/PhysRevLett.113.121102
＊ High Statistics Measurement of the Positron Fraction in Primary Cosmic Rays of 0.5–500 GeV with the Alpha Magnetic Spectrometer on the International Space Station
http://journals.aps.org/prl/abstract/10.1103/PhysRevLett.113.121101
L. Accardo et al. (AMS Collaboration)
Phys. Rev. Lett. 113, 121101
Published 18 September 2014
doi: 10.1103/PhysRevLett.113.121101
＊ Particle detector finds hints of dark matter in space
http://phys.org/news/2014-09-particle-detector-hints-dark-space.html
Researchers at MIT's Laboratory for Nuclear Science have released new measurements that promise to shed light on the origin of dark matter.
◆ 找暗物質／丁肇中華麗的最後一役
http://udn.com/NEWS/NATIONAL/NAT5/8945406.shtml
【聯合報╱本報記者陳皓嬿】2014.09.19
二○一一年四月，美國最後一次發射奮進號太空船，任務是將「太空磁譜儀」（Alpha Magnetic Spectrometer, AMS）送上國際太空站，進行觀測暗物質的計畫，這不僅是奮進號的最後一役，也是計畫總主持人丁肇中的最後一役。
當時已七十五歲的丁肇中，早在半輩子前就拿到諾貝爾物理獎，有這樣條件的科學家到了七十五歲，大可名利雙收、優哉度日。
但丁肇中繼續勇闖宇宙的先鋒，他自一九九四年開始尋找暗物質，如今正好滿廿年，此刻，他已站在尋找暗物質以解宇宙謎團的大門外。
丁肇中的最後一役相當華麗，ＡＭＳ這項超大型計畫，由跨越歐、美、亞十六國，將近六十個學術單位、六百名科學家參與，加上耗費超過廿五億美金的巨額投資。丁肇中不光要說服學界、還要搞定美國政府，背後所需的精力和政治身段可想而知。
挑戰丁肇中的人當然不少，ＡＭＳ剛上太空時，不少科學家都在「觀望」，直到去年ＡＭＳ蒐集到的資料跑出漂亮的曲線，誤差遠低於其他研究所得的結果，令許多人為之驚豔，才又開始期待丁肇中的研究「發威」。
若干年前，丁肇中接受大陸央視專訪，主持人問他「您家三兄弟姊妹名字分別是丁肇中、丁肇華、丁肇民，如果有第四個，是不是叫丁肇族？」「不，叫丁肇國！」丁肇中意味深長地調侃了一番，說因為找不到這個「國」，所以他到台灣去了。
找不到丁肇國，還可以調侃一番，但在這位物理老將心中，若最後一役找不到暗物質，或許比找不到「國」還遺憾。
◆ 找暗物質／儀器設計 台灣5機構投入心血
http://udn.com/NEWS/NATIONAL/NAT5/8945431.shtml
【聯合報╱記者陳皓嬿／台北報導】2014.09.19
「阿爾法磁譜儀」（ＡＭＳ）計畫是諾貝爾物理獎得主、中研院院士丁肇中主持的大型研究計畫，團隊將一個大型磁鐵放上太空捕捉宇宙射線、反物質。台灣包括中研院、中科院、中央大學、成功大學和國家太空中心都參與此計畫，協助設計、校正觀測儀器或分析數據。
丁肇中昨在記者會中解釋ＡＭＳ原理，他指出宇宙有許多不同的粒子，當它們經過磁鐵的時候，會受磁場影響偏轉，因為各自性質不同，導致偏轉的方向也不一樣，透過偏轉方向差異，儀器就可以辨識有哪些粒子被收集到。
參與計畫的中央大學物理系教授張元翰說，這次發表的研究成果，看到半世紀來最多的正子（即電子的反物質）停在某一特定能量點，且隨正子所帶的能量增加，數量也跟著減少；簡單來說，就是指觀測結果並未違反暗物質的模型走向，代表這些正子由暗物質碰撞產生的機率相當高。
但愈逼近完美，挑戰就愈險峻，ＡＭＳ計畫面臨磁鐵不夠強大的問題，團隊要再往高能量正子觀測、探究，就愈難抓住這些正子。
當初丁肇中想把磁力更強的超導磁鐵送上太空，但發現不可行，只好使用永久磁鐵；當正子身懷巨大能量導致它跑得太快，永久磁鐵便抓不到正子彎曲軌跡，這個限制，正好擋在「能證明暗物質是否存在」的「急速下降數據點」前。
搜尋暗物質有三種方法。第一種透過大強子對撞機，利用粒子對撞產生暗物質。其次是散射實驗，利用暗物質能穿透深入地下的特性，以測量暗物質與純的液體或固體靶散射後反彈的原子核。第三種是湮滅實驗，因暗物質碰撞會產生多的反電子與反質子的特性，這是ＡＭＳ主要目標。
※ 相關報導：
＊ 最暗物質製成台灣科學家出力
＊ 揭露連結我們的宇宙絲狀體
＊ 神秘的黑暗物質即將揭曉
＊ 暗物質可能存在台灣自製電子儀出力
＊ 暗物質：波長為天文級的量子波動？
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時論－丁肇中挺住了黑暗力量
http://www.chinatimes.com/newspapers/20140930000497-260109
2014年09月30日 江才健
日前，瑞士日內瓦歐洲粒子物理研究中心的研討會上，諾貝爾獎得主丁肇中宣布了他的實驗結果。他選擇的日子很謹慎，因為這一天他們的實驗報告論文，已經在物理學最具代表性的期刊《物理評論通訊》上刊登。
簡單的講，丁肇中的實驗就是找尋宇宙中不知所以的「暗物質」，根據我們現在有能力了解宇宙的狀況，這個宇宙中必然存有一些不知在哪裏的物質，理論學家半猜半推算出的想法，「暗物質」就是其一。
高能物理的超級競爭
回顧丁肇中的科學生涯，他的啼聲初試之作，便是以實驗推翻了幾個知名理論學家的想法，這讓他一直有一個信念，科學實驗的數據是最重要的參照準則。他曾經用他慣常的嘲諷態度說起理論物理學家，「我不會反對和他們吃中國飯，但是沒有興趣跟隨他們的理論做實驗。」
這一回，他面對一個最具挑戰性的物理問題，也面對著一個充滿挫折的物理世界。丁肇中所在的高能實驗粒子物理，曾經是近代科學中的天之驕子，上一個世紀下半，這個領域中任何一個重要的發現，就代表著物理認知的一個新紀元，對一般世人來說，便是諾貝爾獎的冠冕，1976年丁肇中正是因為在其中的一個實驗成就，成為這個領域的代表人物。
高能實驗物理由於在地底建造龐大的加速器，設計製作龐大的探測器，花錢太多，加上所得到的結果，難免玄奧高遠，20年前已經開始遭遇困難。當時美國一個高能量的巨大加速器計畫SSC，就是因為面對這樣的現實，居然在計畫已經開始數年，花費數10億美元的情況下，中途腰斬，為這個領域投下頭一個陰影。
丁肇中之所以由地底進入太空，也是迫於形勢。兩年前聲勢浩大，宣布找到理論預期中的所謂「上帝粒子」的高能物理大計畫LHC，正是在丁肇中長年所在的歐洲粒子物理研究中心。丁肇中沒能參加那個計畫，部分原因是人們看不到的物理世界的「黑暗力量」，高能物理又是這個最激烈競爭的世界中的「最暗黑的角落」。
發現暗物質 最後一戰？
1989年，當歐洲粒子物理中心上一個計畫LEP開始之際，英國《經濟學人》雜誌報導那個計畫的文章，特別提到在23公里長加速器上，4個實驗團隊之一的領導者丁肇中。《經濟學人》的文章說，「（在高能物理領域裏）有許多超級聰明和超級自我的人，丁肇中在這兩方面都鮮有對手。」事實上，這並不算是全然負面的評論，只反映出這個領域競爭的激烈，以及其中領導人物的人格特質。如果看這個領域，甚至近代科學許多的領頭人物，丁肇中雖然說不上是謙遜，但絕不是最張牙舞爪的。
丁肇中被他認為的「黑暗力量」，「踢」出歐洲粒子物理研究中心的新LHC計畫，卻也開啟了他由地底上太空的新契機。他有辦法說動當時美國太空總署的署長高汀，讓高汀立即意識到丁肇中的計畫，能給那個難免大而無當的太空站，帶來真正科學價值的政治效果。丁肇中更發揮他半是天生的直覺能力，搞定美國國會中的重要成員，也以5分鐘9張透明片，讓美國國會支持太空總署，在最後一次發射的太空梭中，給丁肇中的實驗探測器預留位置。
面對著不計其數，因為他探測器發射而喪失科學領先地位科學家的惡意批評，甚至面對他在最後一刻放棄超導磁鐵改用傳統磁鐵，必然沒有結果的嘲諷，丁肇中用400億個訊號中的1000萬個數據，挺住了這也許是他科學生涯的最後一戰。
許多人認為，1974年明顯是因為得知丁肇中實驗有所發現，追蹤而至後來與丁肇中共享1976年諾貝爾獎的瑞契特，也稱讚丁肇中新實驗構想的美妙。瑞契特以及許多丁肇中的敵對競爭者都知道，在這一個人們看不見的物理世界裏，他們追尋「暗物質」的這個「暗黑的世界」，還是有它的極限的。（作者為科學文化工作者）
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