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出品：科普中国制作：《科学世界》 杂志社监制：中国科学院计算机网络信息中心2015年12月17日，中国首颗暗物质粒子探测卫星DAMPE发射。这是中国科学家们的身影又一次出现在“两暗一黑”问题的探索之路上。你或许听说过“暗物质”吧？我们都知道身边的物质是由原子组成的，而原子又是由质子、中子、电子等粒子组成。那么，暗物质又是什么，由什么组成？它为什么那么重要，以至于各国科学家们，利用各种先进仪器，在地下深处或是太空中夜以继日地追寻着它的踪迹？为什么说存在着暗物质？既然我们身边的事物都是由普通物质组成的，那为什么还会认为自然界中存在着暗物质这种东西？天文学家们是从20世纪30年代开始意识到宇宙中存在着看不见的暗物质。1933年，瑞士的天文学家弗里茨•兹威基（Fritz Zwicky）对距离地球3.2亿光年、由超过3000个星系组成的后发座星系团进行了观测。他采用了两种不同的方法来测量星系团的质量。第一种方法是对大量星系的运动速度进行分析，因为速度与引力有关，所以可以间接估计出星系团的质量。用这个方法得到质量称为“力学质量”。另一种方法是通过星系团内星系的亮度来估计质量，因为恒星质量越大就越亮。这样得到的质量称为“光度质量”。按说力学质量和光度质量应该相近，然而实际得到的结果是，力学质量比光度质量高了400倍左右！也就是说，力学质量里的绝大部分是我们看不到（不发光）的物质。如果没有这部分“ ...继续阅读 (43)

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仿星器不算涉密，所以可以回答。我只知道一个国内的仿星器，西南物理研究院（585所）在1971年组装的仿星器“凌云”。Spitzer最早提议的仿星器位形是使真空室以及磁场方向构成部分上下重叠的“8”字形“，但“凌云”和美国在1960年代建设的仿星器C是属于跑道形的。它的真空室由两段直线段和两个半圆段组成。主磁场和螺旋绕组串联供电。用两等离子体枪注入产生初始等离子体，用离子回旋波进一步加热。直线段上还安装一个偏滤器。在这一装置上，进行了用电子枪发射电子束，追踪其轨迹以研究磁面结构的实验。这装置我也不知道现在在什么地方。后面就再也没听说国内从事仿星器的研究了，连理论研究也在国内会议上看不到。到我们这一辈的学生，仿星器属于教材上仅限了解的内容，不做过多讲解，很多人甚至都不知道“凌云”这装置。中国放弃仿星器的研究，我想有以下几个原因：1.当年建造仿星器的难度太大，连理论工作都是一头雾水；反观托卡马卡的建造要容易得多，并且在1968年T3装置上已经取得了在当时非常优秀的实验数据。从1970年代初，各国开始建造自己的托卡马克，将聚变研究重点转向托卡马克途径。美国将现成的仿星器C 改为托卡马克ST。所以中国全面转向托卡马卡的研究在当时也是合理的。2.上面说的T3是前苏联的装置，当时苏联是全力研究托卡马卡的，考虑到当时学习苏联老大哥的时代背景，自然是学习苏联要比学习西方其他国家的技术容易点。虽然现在 ...继续阅读 (33)

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