黑洞不黑、反物质不反、暗物质不暗
  在宜居之地的杭州流传着一种法，“断桥不断、长桥不长、孤山不孤”，“断桥不断”指的是一种梦幻般的观赏意境，每当冬季的落雪在阳关下融化，站在断桥对岸的宝石山上向山下的西湖眺望，由于阳光照射角度的不同，断桥上的积雪融化的快慢也不同，形成了令诗人感怀和畅想的时隐时现的景致。物理学家在“暗物理学”的探索中发现了“黑洞不黑”的现象，他们可能进一步发现“暗物质不暗”、“反物质不反”的奇特性质。“黑洞不黑”指的是在黑洞的球面视界产生了“霍金辐射”，这种辐射由虚拟粒的湮灭作用而产生，天文学家通常探测不到微弱的霍金辐射，但是，他们能够探测黑洞的球面视界附近发出的X—射线信号，这些信号是由黑洞在吞噬周围气体化、粒化物质的过程中释放的，天文学家通过探测黑洞视界附近过量的X—射线来发现黑洞的存在。“反物质不反”是本作者构想的一个术语，它指的是反物质和物质的一些性质完全相同，或者反物质和物质的一些性质符合哲学发现论的“等效原理”，比如：物质具有引力的作用，或者具有弯曲时空的作用，而反物质极有可能同样具有引力的作用，或者极有可能同样具有弯曲时空的作用，物质和反物质的引力作用、或者弯曲时空的作用符合哲学发现论的“等效原理”。“暗物质不暗”是本作者构造的另一个术语，越来越多的实验证据表明了暗物质将会有“重见光明”的一天。

  最新一期的《科学》杂志刊登了科学家对暗物质最新的研究成果，他们认为在地球上空“来来往往”的过量正电可能“产自”神秘的暗物质。正电是电的反粒，或者电是正电的反粒，电属于物质的范畴，而正电属于反物质的范畴。法国物理学家狄拉克最早提出了正电的概念，1932年，美国加州理工学院的物理学家安德森发现了正电的存在，他和同事在简单装置的云雾室实验中，通过外加的磁场测量了正电的偏转方向和半径，确定了它们携带的正电荷属性。正电的发现开创了“反物质物理学”和“反物质天文学”的研究领域，就像引力波的发现开启了“引力波物理学”和“引力波天文学”的研究领域一样，由正电和引力波的发现所伴随而来的专门类物理学和天文学符合哲学类比关系的“等效原理”。正电和电的质量相同，符合“等效原理”的定性，而正电和电的电荷相反，一个带正电，一个带负电，符合“差异原理”和“反等效原理”的定义。

  1932年，物理学家在实验中发现了正电，根据物理学和天文学之间产生“重叠效应”的等效原理，天文学家极有可能在太空观测中找到“原生态”的正电，事实的确如此，2008年，欧航局的科学探测卫星“帕梅拉”第一次在太空中捕获了过量的正电，为了解释这些正电的来源，物理学家提出了多种模型，根据一种理论模型的解释，过量的正电来源于中星等天体，在中星的脉冲辐射中包含了电和正电等粒，根据另一种理论模型的解读，过量的正电来源于“暗物质粒”的衰变和湮灭作用。两种或多种模型在解释正电的来源上符合哲学认识论的“等效原理”，究竟那一种模型对正电来源的解释是正确的？也许只有一种模型的解释是正确的，也许两种主要模型的解释都是正确的，物理学家暂时不能给出确切的答案。在地球上空出现的过量正电现象一直困扰了“茶饭不香”的物理学家，差不多过去了十年的时间，在《科学》杂志发表论文的科学家取得了一些进展，他们的成果支持了过量的正电来源于暗物质的理论模型。

  为什么在《科学》杂志发表论文的作者排除了过量正电来源于中星、或脉冲星的可能？论文的作者之一、在美国洛思·阿拉莫斯实验室从事项目研究的周浩博士给出了解释，由多个研究机构的科学家组成的项目团队使用了墨西哥高海拔地区的切伦科夫伽马射线天文台，重点观测了两颗星龄适中，离地球较近的脉冲星，如果正电来自遥远的天体，那么正电在传播的过程中会改变方向，科学家因此不能了解这些正电的来源，但是，高能的正电在与宇宙微波背景辐射的相互作用会产生伽马射线，由于伽马射线沿着直线方向传播，他们通过观测伽马射线的方向来追溯正电的来源。周浩所在的项目团队在对两颗脉冲星发出的伽马射线进行观测的过程中发现，正电的传播速度比预期的要慢，它们没有足够的时间到达地球的上空，这两颗脉冲星不可能是地球上空过量正电的来源地。周浩的项目团队承认，不排除银河系内其它脉冲星作为过量正电的来源，更不排除银河系内的“暗物质”作为正电的发源地。

  除了周浩博士所在的“团队”之外，著名的华人科学家丁肇中率领的暗物质搜索团队同样支持了过量正电来源于“暗物质”的猜想，2011年，美国的航天飞机将阿尔法质谱仪送上了国际空间站，开启了质谱仪探测宇宙射线的历程。2013年，科学团队首次发布了研究成果，阿尔法质谱仪探测到了40万个正电，它们没有显示特定的方向性，没有出现集中的来源，这些正电的特征与它们来源于脉冲星的假设产生了明显的矛盾，丁肇中团队由此支持了正电来源于“暗物质”的理论模型。过量的正电可能产生于暗物质粒的湮灭作用，阿尔法质谱仪探测到的40万个正电可能来源于暗物质粒。2017年10月18日，丁肇中负责的科学团队在美国休斯敦的约翰逊航天中心举办了一场发布会，质谱仪已经探测到1000亿个宇宙射线，丁肇中坚信2024年是个关键的时间节点，暗物质的秘密将会“真相大白”。81岁的丁肇中对暗物质探索的好奇心和热情超出了人们的想象，他由于J粒的发现而获得1976年的物理诺奖，本来可以“解甲归田”，却依然壮志未酬，在他的身上充分体现了科学探索的精神。阿尔法质谱仪的体积为60立方米，在距离地面400公里的国际空间站运行，丁肇中率领的“大团队”吸引了全球600多位科学家的参入，其中的中国科学家有100多人。

  在了解了周浩博士的“团队”和丁肇中博士的“大团队”实施暗物质和反物质的探索项目之后，我们回到“暗物质不暗”的法上来，这一法指的是暗物质具有潜在地成为“反物质粒”——正电、反质等来源的可能，通过“暗物质粒”的相互作用——衰变或者相互湮灭能够潜在地产生诸如正电一类的“反物质粒”。如果“暗物质粒”的相互作用能够产生反物质粒，那么暗物质和反物质粒的相互转换将符合自然哲学的“转换原理”，第一次明确证实这一原理的科学团队将会确凿无疑地荣获物理诺奖，现在还不能判断是周浩博士一类的“团队”、还是丁肇中一类的“大团队”成为暗物质发现的物理诺奖得主，否则，人们就违背了哲学发现论的“认不准原理”。从哲学认识论的“认不准原理”出发可以发现，过去一直认为暗物质是一种彻底的“幽灵物质”，不与可见物质发生任何的作用，它们的引力将庞大的星系结构支撑起来，人们却找不到它们存在的影，现在对暗物质的认识得改一改了，暗物质的幽灵性也许没有我们想象得那么彻底，它们在转换为反物质粒的过程中也许会暴露在“众目睽睽”之下，目前，科学家正在通过探测太空中过量的正电来寻找“暗物质”的线索。

  （邓如山2017-11-23邮箱：deepmind_123@163.）

  (Abckholeisnotbckasyouimagine，Darkisnotdarkasyouimagiimatterisnotoppositeasyouthink.)



更多完整内容阅读登陆

《墨缘文学网，https://wap.mywenxue.org》