周五的航天飞机发射不仅仅是“奋进号”航天飞机的告别演出。在其货舱内搭载的，是一项庞大且备受争议的物理学实验，有望解答科学中最令人困惑的谜团之一。随着阿尔法磁谱仪（Alpha Magnetic Spectrometer）的交付，航天飞机的倒数第二次任务可能成为其最伟大的成就之一。
AMS 将安装在国际空间站上，吸收宇宙射线，旨在研究宇宙最深层的秘密——所有反物质都去哪儿了？宇宙万物，究竟是什么构成的暗物质？
“暗物质的本质是我们这个时代最伟大的谜团，”参与该项目的麻省理工学院物理学家 Peter Fisher 说道。
AMS 走过了一条漫长而曲折的道路才迎来了周五的发射。这项由能源部主导的实验，历时近二十年，汇集了来自16个国家的60个机构的约600名研究人员。其成本介于15亿至20亿美元之间——似乎，没有人能给出一个确切的定价。在哥伦比亚号事故后，NASA 将其从发射计划中移除，实验一度濒临取消，但以诺贝尔奖得主、首席研究员丁肇中为首的科学家们成功说服 NASA 将其重新列入日程。
AMS 是丁肇中的心血结晶——有人甚至认为它是他的沉重负担——如果它能按计划工作，探测到暗物质的蛛丝马迹，他就有可能再次获得诺贝尔奖。
AMS 就像是国际空间站上的一个粒子探测器版本，类似于大型强子对撞机（LHC）中的探测器。它的核心是一个强大的低温冷却永磁体，能够偏转来袭的粒子，在本例中是宇宙射线——这些高能粒子束是从垂死的恒星、黑洞和其他宇宙现象喷射向地球的。粒子在磁场中弯曲的方式揭示了它们的电荷。
重达7吨的 AMS 探测器还包含跟踪器，用于测量来袭粒子的能量和速度，这将帮助物理学家精确识别他们正在观测的对象。
AMS 在欧洲核子研究组织（CERN）建造，并在 LHC 内部进行了测试，这有助于校准其仪器。丁肇中去年秋天在接受采访时表示，在准备发射时，它就已经在探测宇宙粒子了。去年秋天。
该系统的灵敏度极高，能在数10亿个原子核中探测到一个反核。它可以测量能量高达1亿TeV的粒子——作为对比，通常被称为“全球最大科学实验”的大型强子对撞机（LHC）将粒子加速到相对微不足道的7万亿电子伏特，并测量它们的碰撞。
地球大气层会剥离这些超高能宇宙粒子的一些特性，因此物理学家们长期以来一直致力于开发基于太空的探测器。AMS 的技术名称是 AMS-02，因为其早期版本曾于1998年搭乘“发现号”航天飞机飞行。顺便说一句，那也是最后一次前往俄罗斯空间站“和平号”的任务。
那次为期仅10天的任务探测到了一些非常奇特的信号——包括一种可能的“奇异粒子”（strangelet），这是一种由奇异夸克以及上夸克和下夸克组成的基本粒子。粒子和力的标准模型称有六种夸克（质子和中子的构成单元），但据科学家所知，所有物质都只由两种夸克构成——上夸克和下夸克。如果这些奇异粒子在宇宙中以任何数量存在，AMS 将能发现它们。
除了揭示奇异粒子，AMS还将搜寻原始反物质的信号，如果它在宇宙中仍然存在的话。这可能有助于解决“为何一切都存在”的问题。
从纯粹的数学角度来看，什么都不应该存在——反物质和普通物质应该在宇宙大爆炸后的最初时刻就相互湮灭了。但它们没有，宇宙留下的是物质多于反物质，因此是“存在”而非“不存在”。一些最近在地面粒子探测器上进行的研究已经对这种情况的成因有了一些解释，但 AMS 将提供更精确的测量。它将能够探测到反氦或反氢——迄今为止只在实验室中捕获过——这可能是反物质星系，甚至是由反物质构成的平行宇宙的证据。
AMS还将探测暗物质微弱的信号，暗物质比我们可见的“普通”物质多六倍。AMS足够灵敏，能够探测到一类新的弱相互作用大质量粒子（WIMPs），以及在正电子、反质子或伽马射线通量背景中可能表明暗物质存在的信号。
如此宏伟的目标，对于航天飞机来说是一个合适的收官，它本身就通过运送哈勃空间望远镜，帮助科学家发现了暗物质。
尽管所有这些奇特的可能性都令人兴奋，但在接受英国广播公司（BBC）采访时，丁肇中表示，他希望这项实验能超越他最疯狂的梦想。BBC
“对我以及我的合作者来说，AMS 最令人兴奋的目标是探索未知，搜寻自然界中存在但我们尚无工具或想象力去发现的现象，”他说。
