在地球的近邻太空，高能反物质粒子异常丰富——远远超出了正常解释的范围。这些过量的正电子——负电荷电子的镜像对——很可能就是暗物质的信号。
然而，事实可能并非如此，科学家们目前也无法确定。但关于过量正电子的消息仍然是来自阿尔法磁谱仪的好消息，这是历史上最大、最昂贵的物理学实验之一。AMS位于国际空间站上，距地球约220英里，可能即将帮助宇宙学家解释暗物质的构成。
目前，最好的消息是价值约20亿美元的AMS运行良好，并且它已经解决了是否存在过量正电子的问题。其初步结果在日内瓦附近的欧洲核子研究组织（CERN）的一次研讨会上公布。AMS的主要推动者，77岁的科学家丁肇中，正在《物理评论快报》上发表解释这些“新物理现象”的数据。
“这项实验是首次详细探测这种过量的本质。我们观察到了许多新现象，很快，其起源将得到理解，”他在研讨会上说道。
自2011年5月由奋进号航天飞机送往国际空间站以来，AMS已经探测到300亿宇宙射线。它一直在测量正电子与普通电子的比例，这可能是探测暗物质的一种方式。预计会有大量高能电子——这些与轰击地球及太阳系其他部分的宇宙射线相同，它们来自爆炸的恒星和其他来源。然而，正电子更为罕见。但随着AMS探测的宇宙射线能量范围的扩大，正电子的数量也越来越多。
之前的实验也曾发现类似的过量现象，但未能确凿证明，也未能证明其含义。其中一项实验名为“反物质物质探索和轻核天体物理有效载荷”（PAMELA），另一项是美国宇航局的费米望远镜，它测量伽马射线。现在AMS已经证实了过量现象，这意味着科学家们可能走在正确的道路上。
“理论家们将有时间来研究这些数据，”丁肇中在CERN对同事们说道。
暗物质示踪剂？
物理学家认为暗物质可能由一种称为WIMPs的粒子组成，意为“弱相互作用大质量粒子”。当两个WIMPs碰撞时，它们会相互湮灭，产生一对电子-正电子。这些粒子的质量与相关WIMP的大小有关。这也与其能量有关。因此，在特定能量范围内看到正电子可能，*可能*是这些暗物质湮灭的迹象，是我们宇宙局部区域暗物质存在的明显标志。
问题是，正电子也可能来自其他来源。脉冲星在超快旋转时也会喷射出它们。因此，发现过量的正电子不一定是暗物质猎人的重大发现。
AMS也可能为解答物质的其他奥秘提供线索。从数学角度来看，本不应该存在任何物质，因为在大爆炸之后，物质和反物质应该已经相互抵消了。但它们没有，而现在宇宙中的一切都存在——但这是为什么呢？AMS可以探测奇异粒子，从中性自旋粒子到奇异粒子，这些都可能有助于回答这些问题。
丁肇中花费了几十年的时间来争取建造AMS并将其送入轨道。在2003年哥伦比亚号航天飞机失事后，它几乎被搁置，但他游说国会要求美国宇航局发射它。在他的PowerPoint演示文稿中，他展示了包括前内布拉斯加州参议员本·纳尔逊在内的立法者参观探测器建造设施的照片。他的论文也提到了几位国会议员。
该仪器本身就是一项重大成就，拥有一些最灵敏的电子设备和可以说是最精确的仪器，曾被送入太空。尽管没有人能给出一个确切的价格，但其成本在12亿至20亿美元之间。这个重达7吨的仪器工作方式有点像CERN的粒子加速器，它有一个低温冷却的永磁体来偏转入射粒子。粒子的偏转方式揭示了它们的电荷和性质。它充满了氙气，并且包含极其精确对齐的管子——以至于丁肇中用医疗设备验证了它们的结构。
“我把它们放在医院里，就像病人一样，然后给它们做了CT扫描，”他说。“请记住，我们花了将近18年才取得这些成果。”
