中新网上海新闻8月21日电(张智煜 郑莹莹)墨子沙龙20日邀请到中国科学技术大学教授彭新华在上海图书馆东馆进行题为“探索世界的奥秘——从自旋到暗物质的奇妙旅程”的主题讲座,带领观众开启了一场从微观粒子到浩瀚宇宙的奇妙科学之旅。
讲座以深入浅出的方式,揭示了物质基本构成、量子自旋的奥秘,以及人类对暗物质这一宇宙之谜的不懈探索。
一杯水中含有多少水分子?讲座伊始,彭新华教授通过计算一杯水中水分子的数目问题,向观众展现了微观世界的浩瀚神奇。随着对微观粒子的研究越发深入,科学家发现,电子存在类似于自转的现象,这就是自旋。
小到原子,大到浩瀚宇宙,自旋与我们生活的一切息息相关。比如,医院经常用到的核磁共振(MRI)技术,通过探测人体内氢核自旋的信号进而诊断出疾病。
20世纪70年代, 粒子物理标准模型建立,这是二十世纪物理学最成功的理论之一。然而,世纪之交的天文学观测结果却发现了令人震惊的结果:粒子物理标准模型只能涵盖宇宙中5%的物质和能量。宇宙中占95%的,是暗物质和暗能量。
彭新华团队提出利用自旋与暗物质的相互作用探测超轻暗物质的技术:当暗物质粒子场遇上自旋时,会发生相互作用并产生一个非常微弱的等效磁场,而超高精度的原子磁力计可捕捉其引发的微弱信号。基于此原理,科学家们发起了“蓝宝石计划”(SAPPHIRE)。
讲座中,彭新华教授也对观众的问题展开解答,为大家进一步展现了中国科学家在量子精密测量与宇宙探索领域的贡献。(完)