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“暗物质探测时代”开创者
——记暗物质卫星首席科学家常进
我不是一个占星术师,而是一个天文学家
凡是新的东西,只要有人去观测,总会有新的发现
我们一定要成功,不能浪费国家的科研经费
创新就要甘于坐冷板凳、啃硬骨头
——常进
图片选自网络
他是一个思维非常开阔的人,他是一个执着的人,他是一个很有感染力的人,他是一个比较严厉的人,他是一个和蔼的人,他是一个可亲可爱的大哥,他像一个老兵一样,他像一头耕牛一样……这是同事和学生、家人对常进的印象。
茫茫太空,一位孤独的行者,工作于约500公里高的晨昏太阳同步轨道,在幽暗的宇宙探索这片空间暗藏的本来面目。它叫“悟空”,是中国的一颗为“取真经”而来的暗物质粒子探测卫星。
地面上,中科院紫金山天文台的研究员常进和他的团队,正根据“悟空”发回的数据,24小时轮班对数据进行核算。暗物质,游离于人类认知边界的世纪之谜,它对自然界中我们所有认知的电磁力和核力等拥有免疫力,以至于它可以像幽灵一样穿过我们的身体乃至地球而不留下痕迹。对暗物质粒子本质的研究将带来物理学革命性的突破,因此全世界的很多科学家都在不遗余力地寻找暗物质粒子。
作为我国空间天文带头人之一,常进长期从事空间伽马射线和高能带电粒子探测技术研究,作出了开创性的贡献,在暗物质粒子空间探测、空间天文观测设备研制和数据分析等方面取得了重要进展,并取得了令人瞩目的成就。
1992年,常进刚从中国科技大学毕业到中科院紫金山天文台空间天文实验室工作,研究空间探测高能宇宙射线粒子。常进提出了独特的空间观测高能电子和伽马射线的方法,不需要那么昂贵的设备,大大减少了仪器的费用,并开始不断寻求合作。“到德国去进修,我就盯住了高能电子和伽马射线,凡是跟这有关的我就参与讨论,拉住人聊。很短的时间内,我就在高能电子和伽马射线观测方法方面取得了突破。”常进说。“这个经历告诉我,第一个就是科学上种瓜得豆是常有的事。为什么?因为这个项目本来是研究宇宙线的,后来最主要的成果是关于高能电子,这不是种瓜得豆吗?第二个告诉我人只要脚踏实地,一步一步地干,即使没有研究经费,也可以借船出海,取得成功。”常进深有感触。
板凳须坐十年冷。为了寻找异常之后的真相,常进陷入近10年无休止的数据分析,未解之谜整天在脑子里抓挠。他的夫人发现,回到家的常进,时常神情恍惚,嘴里嘀咕着一些奇怪的数字,突然有个想法,马上就到实验室编程序演算。
2015年12月17日清晨,朝霞还挂在天边,我国在酒泉卫星发射中心用长征二号丁运载火箭,成功将暗物质粒子探测卫星“悟空”发射升空。“悟空”号是中国发射的首颗天文卫星,它可以探测高能伽马射线、电子和宇宙射线,其主要科学目标是以更高的能量和更好的分辨率来测量宇宙射线中正负电子流量,找出可能的暗物质信号。这标志着我国空间科学探测研究迈出了重要一步。
“苟日新,日日新,又日新!”2018年2月16日一早,常进为“悟空”写下农历戊戌狗年的新年寄语。每年的春节假期,常进仍旧像一台开足马力的机器,在办公室奋战。
正月初一,正是辞旧迎新、阖家团聚的时刻。这一天,常进守在实验室里,监测着“悟空”的运行状态。清晨6点20分,中国科学院空间中心向监控室回传卫星实时工程参数,方便值班人员为“悟空”进行每日“体检”。时间一分一秒过去,监视器上显示出了卫星数据的规则波形。常进细细核对电流、电压、温湿度、姿态,确定一切正常,他长舒一口气,在当天的“‘悟空’运行日志”中画了个勾。
“暗物质不知道在哪,我最期望的,它就在‘悟空’能看到的范围之内,我们的任务就完成了。暗物质卫星主要的贡献,就是打开宇宙一扇新的窗口,这个窗口外面我不知道暗物质在不在,但如果暗物质不在,可能还有蓝天白云,还有沙漠。打开一扇窗口,对人类的发展总是会有作用的,这就是我工作的主要目的。”常进说,其实科学家的快乐并不在结果出来的那一瞬间,而是在寻找结果的路上。瞬间很简单,但路上有无数的困难,每一个困难的解决都会有快乐,也可能会流泪。
常进:“我出生在江苏农村,因为我父母以前在江苏泰兴农村,一年的收入大概是2万块钱,我们卫星相当于泰兴几万户农民的收入。我父亲去世之前老担心我会把这个卫星搞砸了,几万户农民一年就白干了。根据他的理解,这样的话我肯定要被国家抓起来。”
在《开讲啦》节目中,常进的率真幽默令人拍手叫绝。其实,这既是句玩笑话,但也是肺腑之言。“干暗物质卫星的事,我一直小心翼翼,踏踏实实做好自己的每一件事情。”常进说。大屏幕上出现了常进骑自行车上班的照片,现场笑声一片。“这个照片不要传给中国科学院,为什么?我怕我们院领导会生气,他对我们不薄,发的工资很多,我不是买不起汽车,是因为我没有时间去领驾照。第二个是我家离天文台4公里左右,正适合骑自行车,效率最高还又环保。”
2015年5月,常进回到母校泰兴中学,作了一场题为《仰望星空》的科技主题报告。当天,400多名师生现场聆听了常进的演讲,他通过一系列事例,深入浅出地为母校师生们介绍了有关空间天文的知识,以自己的故事鼓励家乡的孩子。
“一个是家,一个是国,他都担在肩上,而且尽心尽力,无怨无悔。”弟弟常文说,这是大哥最值得敬重的地方。
附常进院士年谱:
1966年7月生于泰兴河失镇
1992年7月毕业于中国科学技术大学,获硕士学位
1992年8月毕业分配至紫金山天文台从事科研工作
1995年4月加入中国共产党
2006年7月获紫金山天文台空间探测博士学位
2019年2月任中国科学院紫金山天文台台长
2020年9月30日任中国科学院国家天文台台长
2019年11月当选中国科学院院士
2023年5月5日任中国科学院副院长
本文由黄震从《泰兴院士》一书选编