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 /
  • 开心
     
    0
  • 难过
     
    0
  • 点赞
     
    0
  • 飘过
     
    0

视觉焦点

  • 以军再次轰炸贝鲁特南郊

独家策划

推荐阅读
(记者冯丽妃)3月4日,全国政协十四届四次会议首场“委员通道”集体采访活动在北京人民大会堂举行。”  令人欣慰的是,潘建伟表示,通过国家重大科研任务的锤炼,我国量子科技研究队伍呈现年轻化、跨学科交叉的特点,并且兼具前沿探索和工程攻关的能力。
2026-03-05 09:56
全国人大代表、广东茂名化州市培林橘红种植专业合作社社长廖志略带来的化橘红树苗。这是全国人大代表、广东茂名化州市培林橘红种植专业合作社社长廖志略制作的集纳了乡亲们笑脸的3D照片。
2026-03-05 09:56
在天津市滨海新区,海上油气平台建设工人操作打磨机器人。不仅是我们团队,金凤实验室已为入驻科学家搭建病理表型组平台、纳米合成平台等8个国际领先的科研平台,提供科研设施设备超过6000台套。
2026-03-05 09:56
中国科学院广州地球化学研究所王强研究员团队联合国际合作者的一项最新研究给出了答案:高原并非一直向上生长,而是经历了两次“抬升—沉降”的起伏旋回。“青藏高原的生长不是简单的‘长高’,而是多阶段‘抬升—沉降’交替的结果。
2026-03-05 09:56
全国政协委员、宁德时代新能源科技股份公司董事长曾毓群从产业实战经历出发,分享了独属我国新能源事业的攀登故事。他坚信,秉持攀登精神、锚定目标,脚踏实地、勇毅笃行,就没有越不过去的险峰,就没有实现不了的梦想!
2026-03-05 09:56
在从事概率地震危险性分析、地震灾害风险评估工作中,我深刻感受到新兴技术发展日新月异,大大提升了我国的防灾减灾能力。
2026-03-04 09:42
从火星之上的精细探测,到地球深处探测的装备突破,我们用持续的创新创造,把关键核心技术牢牢掌握在中国人自己手中,为培育新质生产力、促进高质量发展贡献力量。
2026-03-04 09:41
我们始终坚持教育、科技、人才一体发展,推行“本硕博一体贯通+产业+专家+基地”模式,通过“博士村长”计划,培养了一大批知农爱农的复合型人才。
2026-03-04 09:40
回望“十四五”,中国经济在世界百年未有之大变局中彰显强大韧性,让我对高质量发展路径有了更深刻的认知。
2026-03-04 09:39
中国科学院国家天文台,年过八旬的中国科学院院士汪景琇春节假期一直在办公室忙碌,“有篇科普文章刚开了头,得抓紧写出来。”
2026-03-04 09:38
从实验室到产业化应用并不容易。王鹤说:“企业要想迅速响应市场需求,需要强化企业创新主体地位,让创新链和产业链无缝对接。”
2026-03-04 09:37
创新驱动是产业从“量大”走向“质强”的关键一跃,更是培育新质生产力的主引擎。
2026-03-04 09:36
我国生成式人工智能用户规模和普及率快速提升。
2026-03-03 09:37
本报讯(记者陶稳 通讯员张莹)突然出现头晕、头痛、视力障碍、肢体麻木无力,持续几分钟到几小时,无法缓解……遇到这些情况别大意,可能是“沉默的杀手”脑梗死在作祟。
2026-03-03 09:35
近日,中国科学院青岛生物能源与过程研究所太阳能光电转化与利用全国重点实验室联合香港科技大学研究团队,在钙钛矿太阳能电池埋底界面工程领域取得重要突破。
2026-03-03 09:34
今年元宵节,适逢月全食。新华社发(刘兵 摄)  本次月全食将从3日傍晚开始,整个过程主要分为半影食始、初亏、食既、食甚、生光、复圆、半影食终七个阶段。2025年9月7日夜晚至8日凌晨,在山西大同古城墙乾楼拍摄的月全食轨迹(多张堆栈),形似“金箍棒”。
2026-03-03 09:33
水稻患上了病毒病,往往矮化、分蘖(稻等植物发育的时候,在幼苗靠近土壤的茎节上生出分枝)增多,严重的甚至绝收。这一成果不仅解决了困扰学界的植物抗病毒免疫扩增谜题,更为培育“抗病不减产”的水稻新品种开辟了全新路径。
2026-03-03 09:33
这三项国家标准是:《食品安全国家标准 植物源性食品中352种农药及其代谢物残留量的测定液相色谱-质谱联用法》《食品安全国家标准 植物源性食品中242种农药及其代谢物残留量的测定 气相色谱-质谱联用法》和《食品安全国家标准植物源性食品中草甘膦等4种农药及其代谢物残留量的测定 液相色谱-质谱联用法》。
2026-03-03 09:32
由中国科学院古脊椎动物与古人类研究所主导的一项研究,在江西省九江市武宁县志留纪地层中发现盔甲鱼类大庸鱼科一新属种——武宁西海鱼。
2026-03-03 09:32
太空探索技术公司下属企业xAI为该项目另一竞争方,尽管其创始人埃隆·马斯克长期表示反对开发“杀人的新工具”。
2026-03-02 13:02
加载更多