常進 捕捉暗物質的人

楊頻萍 吳紅梅

2015年12月17日“悟空”發射成功，作為項目的首席科學家，常進想：如果不出科研成果，這還是一顆失敗的衛星。

在500公里外的太陽同步軌道上，來自中國的暗物質粒子探測衛星“悟空”在浩渺的太空中遨游，每天，它以繞地球15圈的速度行進60萬公里，并努力為人類撥開暗物質的迷霧。

常進是江辦泰興一位普通農家子弟，1992年從中國科大近代物理系研究生畢業后，來到南京中科院紫金山天文臺空間天文實驗室工作。走上工作崗位，常進吃了一驚：我國當時的空間天文幾乎是一片荒漠?！熬秃孟竦狡噺S工作，卻發現這個廠一輛汽車都沒造出來過。”他能做的，是整天到圖書館，將當時國際上所有的高能天文衛星的資料都認真地讀了一遍。

“我趕上了好時候?！背＿M參加工作不久，國家開始加大對航天的投入，他跟著中國科學院紫金山天文臺的老師，在載人飛船上做一個小系統，項目成功開啟了我國空間天文觀測的歷史。這個過程，也讓常進深深感到，中國這方面和國際水準差距太大，不能按照他們的路子走！

1998年，常進被派往德國學習。在德國，他取得了觀測方法的突破——采用高能量分辨的薄探測器也能探測高能電子，這大大壓縮了探測器的體量和成本。巧的是，當時美國有個名為“ATIC”（先進薄電離量能器）的氣球探空項目，把氣球放到南極高空觀測宇宙射線。

“這個探測器只觀測宇宙射線？太浪費了！”常進仔細研究后，認為可以觀測高能電子和伽馬射線。但是，美國科學家認為這個想法太瘋狂。為了說服他們，常進直奔美國實驗室，美方要求常進在計算機上算出探測器各種參數。那時，他沒有筆記本電腦，所有的數據、程序都在自己辦公室。他從零開始，將自己所有的想法編成程序，把各種參數計算出來，再進行核對。幾乎36個小時沒合眼，終于通過加速器，讓美國人認可了自己的方法，并同意將南極氣球實驗的數據交給他做電子分析。

“搞科研，有時還需要點運氣?！背＿M回憶當時的驚險說，弄錯一點點，就別想上氣球了。2000年底到2001年初，差不多足球場那么大的氣球在南極升空，在離地面37公里的高空，完成了人類對高能電子和伽馬射線的首次成功觀測。常進的方法，得到了該項目最有價值的發現，以常進作為第一作者的論文《宇宙電子在3000億—8000億電子伏特能量區間發現“超”》發表在《自然》上。論文發表第一年即被引用400多次。

“常老師最大的特點是嚴謹?！蓖陆榻B說，“就是出差回來再晚，他也是先到臺里看衛星數據、檢查工作?！?/p>

美國造一顆衛星，從開始研制到最后上天，往往需要十幾年時間。憑什么中國4年可以完成？

其實，在“悟空”立項之前的約10年時間里，常進參與載人航天、嫦娥工程，了解造衛星、干航天的基本知識，也鍛煉隊伍、儲備人才。也在那段時間里，完成了很多技術的檢驗?！叭绻麤]有這10年，我們不可能只用4年將‘悟空’送上天?！?/p>

2015年12月17日“悟空”發射成功，常進異常平靜甚至顯得有些孤獨。作為項目的首席科學家，他想的是：如果不出科研成果，這還是一顆失敗的衛星。

他不能忘記父親臨終前的叮嚀：“國家拿10個億給你放衛星，你要搞砸了，不是咱泰興幾萬農民一年都白干了？你不能浪費國家的錢啊！”他無法向父親解釋科學探測的不確定性，他只能如履薄冰地日復一日去做好每一件事，精確處理每一個細節，排除每一種可能的誤差……

幾個月后，當他在火車上第一次看到自己的團隊根據衛星探測數據繪制出伽馬射線天圖時，眼淚再也控制不住，因為這張圖表明探測器是成功的，沒有辜負那么多人的心血！

經過近兩年的數據積累，“悟空”的第一批科學成果——對高能電子能譜的精確測量結果在《自然》發表，發現能譜在1.4萬億電子伏特處有奇異的尖峰，這可能是近年來科學家離暗物質最近的一次發現。

“悟空”每天傳送回500萬個粒子信息，500萬當中，電子只有不到千分之一，而光子只有十萬到百萬分之一?！拔蚩铡碧綔y器共有7萬多路電子學信號通道，采集到的數據必須得標定和重建，就如同7萬多個盲人在摸象。

“宇宙星空很美，但我們干的活，要杜絕一切差錯和異想天開，只靠數據說話?！背＿M特別強調。

“一個人本事再大，作用也是有限的?！背＿M說，像愛因斯坦那個時代，靠一個人去解決一個科學大問題，如今已經很難了。

暗物質和暗能量被視為現代物理學和天文學的“兩朵烏云”。根據科學家研究，宇宙中約分布著68%的暗能量和27%暗物質。而我們所看得見、摸得著的普通物質僅占5%。常進說，暗物質本身不可見，但暗物質湮滅或者衰變了的時候，就會產生看得見的粒子，“暗物質的性質作用我們現在無從得知，但是現在，尋找暗物質的工作每天都在影響著我和我的團隊成員。”茫茫太空，像是一片未知的荒野，還等待著“悟空”的火眼去發現。

來源|新華日報