点击右上角微信好友

朋友圈

请使用浏览器分享功能进行分享

正在阅读:【对话科学家】探寻超高能宇宙加速器“身世谜团”
首页> 科普频道> 科学之子 > 正文

【对话科学家】探寻超高能宇宙加速器“身世谜团”

来源:光明网2021-05-17 14:35

调查问题加载中,请稍候。
若长时间无响应,请刷新本页面

  编者按:近日,由中国科学院高能物理研究所牵头的LHAASO国际合作组完成国家重大科技基础设施“高海拔宇宙线观测站(LHAASO)”在银河系内发现大量超高能宇宙加速器,并记录到能量达1.4拍电子伏的伽马光子(拍=千万亿),这是人类观测到的最高能量光子,突破了人类对银河系粒子加速的传统认知,开启了“超高能伽马天文学”的时代。该发现于5月17日发表在《Nature》(《自然》)。光明网记者就此采访到中科院高能物理所研究员曹臻,对为什么要研究宇宙线,对银河系认知的改变带来哪些影响等问题进行科普解读。

【对话科学家】探寻超高能宇宙加速器“身世谜团”

  光明网:人类之前对银河系的认知是什么?认知的改变会带来哪些后续影响?

  曹臻:我们认为对银河系传统认知是指加速、能量的问题。无论是传统模型还是理论,都认为银河系里的宇宙线加速器不可能加速这么高能量,因此对天体运行和天体的一些物理条件就会有限制。限制的结果是他们有加速的上限,能量的上限,在0.1个PeV左右,而现在我们测量到超过一个PeV光子,彻底改变了大家的看法。现在观测到高能量的粒子之后,影响了之前对天体的描述,这些天体的磁场条件,周围物质活动的剧烈程度等都发生了变化,甚至天体的爆炸行为可能都变了。

【对话科学家】探寻超高能宇宙加速器“身世谜团”

  光明网:为什么高海拔宇宙线观测站尚在建设就投入使用并取得了诸多科学发现?现在建造的情况如何?

  曹臻:这个大科学装置为阵列式布局设施,情况跟其他设施还是有些差异,它的规模是在逐渐扩大,而我们在建设到一定规模时,灵敏度已经是世界上最灵敏的探测器,随着面积增大,灵敏度进一步扩大,在这种条件下,我们想到一种方案,就是探测器建到一定规模的时候,停止建设,把现阶段探测器所有的调试工作做完,让这一部分探测器先进入运行状态,然后再去建周围其他的部分,这样可以提前进入观测状态,可以提早产生科学成果。

【对话科学家】探寻超高能宇宙加速器“身世谜团”

  光明网:为什么选择去四川稻城建观测站?有哪些优势?

  曹臻:选址历时5年多,在西藏、青海、云南等地看了20多个站址,最后选择了稻城,稻城优势非常突出,稻城海拔高度超过4300米,周边水源充沛,完全满足宇宙线观测的要求,稻城还有一些共性优势:当地空气透明度好,没有污染;交通便捷,附近有亚丁机场,也有省道和国道,便于项目建设、科研人员生活和学术交流。

【对话科学家】探寻超高能宇宙加速器“身世谜团”

  光明网:如此高能的宇宙线对人体有什么影响?

  曹臻:宇宙线的辐射对人是有伤害的,但是我们生活在地球上很幸运,之所以有我们人类的存在,源于地球上的两层保护,首先到达地球的宇宙线粒子就少之又少,能量越高的宇宙线也越稀少;“不少宇宙线是带电粒子,在传播过程中就被宇宙中的磁场偏转了,也就是说它不是走直线,绕到了两极,也就产生了极光这种自然现象。第二层由于地球有很厚大气层,这些高能的粒子进入大气后就会产生簇射现象,簇射其实就是产生一场阵雨,把能量分成很小的份额,所以人类并不用担心高能粒子的能量在穿过大气层的过程中,大部分都被吸收了。

【对话科学家】探寻超高能宇宙加速器“身世谜团”

  光明网:中国的宇宙线研究发展分为哪几个阶段?

  曹臻:中国的宇宙线实验研究经历了三个阶段,目前在建的LHAASO是第三代高山宇宙线实验室。其主体工程于2017年开始建设,并边建设边运行:2019年4月完成1/4的规模建设并投入科学运行;2020年1月,完成1/2规模的建设并投入运行,同年12月完成3/4规模并投入运行。

  出品:光明网科普事业部

  监制:战 钊

  策划:宋雅娟

  采访:张梦凡、蔡 琳、肖春芳

  制作:蔡 琳

[ 责编:张蕃 ]
阅读剩余全文()

相关阅读

您此时的心情

光明云投
新闻表情排行 日/周
  • 开心
     
    0
  • 难过
     
    0
  • 点赞
     
    0
  • 飘过
     
    0

视觉焦点

  • 乘“蛟龙”入深海

  • 西藏山南萨热路跨江大桥全线合龙

独家策划

推荐阅读
城市是人民美好生活的载体,人民群众是城市建设的主体和城市发展的动力源泉。
2026-10-19 09:32
当你出门后,扫地机器人根据你的清洁习惯自己排定工作时间、规划好路线;自研的快充技术,让它边充边扫、无限续航。这个颇具科幻意味的场景,已被第140届中国进出口商品交易会(广交会)上的一款产品实现。
2026-10-19 09:35
“可信工具”这一重要提法精准抓住了人工智能发展的一个根本问题:我们不能只问人工智能是不是更聪明、更高效、更强大,还要追问它是否真正可信。
2026-10-19 09:31
让从农田到餐桌的全过程均有标准可依,并积极推广应用食品数字标签,让食品信息获取更便捷高效。
2026-10-19 09:18
推动卫生与健康事业高质量发展,不断提高人民健康水平,确保健康中国建设取得决定性进展。
2026-10-19 09:16
当前全球生态环境挑战日益严峻,科技创新是应对可持续发展挑战的核心力量。
2026-10-16 16:29
10月16日是第四十六个世界粮食日,所在周是全国粮食安全宣传周,主题为“创新当下,粮安未来”。从良种选育、智能农机到数字农业、精准储运,创新正成为粮食增产、节粮减损、营养提升的关键引擎。即日起,光明网联合科普中国推出系列科普视频,深入解读科技创新绘就的粮安答卷。
2026-10-16 08:46
在显示技术升级与人工智能赋能的双重驱动下,行业正跳出传统数字阅读的固有边界
2026-10-16 08:45
打造集技术研发、模型训练、系统验证及场景测试于一体的创新基地,推动人形机器人及具身智能技术从实验室研发阶段走向大规模产业应用。
2026-10-16 08:39
工业和信息化部、中央网信办、市场监管总局高度重视,在前期调查工作基础上,成立联合调查组开展核查,并依法依规处理。有关情况将及时公布。
2026-10-16 08:40
大会延续“零碳·科技”永久主题,以“智储新程 绿动全球”为年度主题
2026-10-16 08:35
“戈壁荒滩老风口,飞沙走石雁不留。托里县老风口蝶变的三部曲,为生态脆弱地区推动高质量发展、树立和践行正确政绩观,提供了深刻启示。树立和践行正确政绩观,就要算大账、算长远账、算整体账,既做显功、也做潜功,把生态优势转化为发展优势、民生福祉。
2026-10-15 09:51
常压下,水到0℃会结冰,这就是人们熟悉的相变,0℃即是相变的临界点。两篇论文的共同通讯作者、宁波东方理工大学助理教授余雪佳,把这个难题比作“在沸水中完好保存一件冰雕”。
2026-10-15 09:49
长久以来,古生物学界与教科书普遍认为琥珀皆源自种子植物(裸子或被子植物),最古老的确切记录定格在美国约3.2亿年前的石炭纪晚期。
2026-10-15 09:48
在芯片制造、航空发动机等高端硬核制造领域,技术迭代具有长周期、累积性、阶梯式特征,遵循循序渐进、层层突破的线性攻关规律。新征程上,持续深耕创新生态建设、迭代升级现代化创新体系,必能培育形成扎根中国、联通世界、内生增长、开放共生的创新新格局。
2026-10-15 09:46
受困于“小散弱”的格局,长期以来,我国科技期刊在国际学术传播体系中缺少属于自己的“拳头产品”与平台话语权——“在精品化发展方面,经过70余年积淀,我国已形成以《中国科学》《科学通报》《国家科学评论》等刊群为代表的高水平期刊方阵。
2026-10-15 09:45
AI时代,科研的“源头活水”是什么?不是算力,不是数据,而是人对未知世界的好奇与追问。
2026-10-14 11:28
截至8月末,三家基础电信企业的固定互联网宽带接入用户总数7.04亿户,比上年末净增1365万户;三家基础电信企业及中国广电的移动电话用户总数18.49亿户,其中5G移动电话用户13.11亿户。
2026-10-14 09:34
自然资源部会同国家发展改革委12日发布《矿产资源目录》。自然资源部矿产资源保护监督司负责人表示,矿产资源目录是矿产资源管理制度的重要基础,是制定矿产资源规划、实施矿业权管理、规范矿产资源勘查开采行为、征缴矿产资源税费、制定产业政策等工作的依据。
2026-10-14 09:40
与共康村相邻的巴达村,是第一批参与试种的村,也是西藏首个高海拔水稻实测亩产破千斤的村子,村民把“海拔3175米种水稻”写进村史。一粒水稻种子,不只改写了亩产数字,更改变了“西藏水稻只能在察隅、墨脱海拔1500米以下种植”的历史,为高原水稻纳入地方主粮增添可能。
2026-10-14 09:41
加载更多