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

  • 广西南宁:黄花风铃木盛放

  • 浙江桐庐:元宵民俗大踩街

独家策划

推荐阅读
国家统计局2月28日公布《2025年国民经济和社会发展统计公报》。
2026-02-28 17:21
人们常说“眼见为实”,但如果今天再问一个问题:照片还能算现实的记录吗?答案或许已经不像过去那么简单。
2026-02-28 10:27
国家能源局27日发布的数据显示,目前,全国已有84个绿电直连项目完成审批,新能源总装机规模3259万千瓦。
2026-02-28 10:25
“具身天工3.0”刚刚发布——首届机器人半马赛事冠军正在加紧训练,成绩有望大幅提升;朱雀三号重复使用火箭蓄势待发,计划二季度再次挑战回收复用;小米汽车超级工厂的生产线一片繁忙,累计交付量已突破60万辆……
2026-02-28 10:23
今年以来,水利部指导督促各地抢抓河湖枯水期、施工影响小的窗口期,不断推动国家水网联网、补网、强链。
2026-02-28 10:22
几十年来,关于月球早期磁场是强是弱,科学界一直争论不休。如今,英国牛津大学科学家通过分析阿波罗任务带回的样本,发现月球曾拥有极强磁场,强度甚至一度超过地球磁场。
2026-02-28 10:19
发现分数量子反常霍尔效应和里德堡莫尔激子态,解决超导量子计算难题,攻克国产无液氦稀释制冷机和极高场全超导磁体等关键实验技术……
2026-02-27 09:39
2026年伊始,从美国拉斯维加斯消费电子展(CES)到中国春晚,中国自主研发的人形机器人频频“破圈”,多家中国企业的产品和应用不仅在海外业界引发热议,更是在全球社交媒体平台和国际媒体不断“刷屏”。
2026-02-27 09:36
中国人的“果盘子”里,苹果占据着举足轻重的地位。产业端加速向“数管+机器换人”转型,直播带货、跨境电商等新业态的兴起,也让中国苹果加速走向全球。
2026-02-27 09:35
随着2022年北京冬奥会的成功举办和“带动三亿人参与冰雪运动”目标的实现,中国滑雪装备产业正迎来前所未有的发展机遇。从笨重单调到轻便智能,从依赖进口到本土品牌崛起,滑雪装备的变迁不仅折射出中国冰雪运动的普及,更勾勒出一个新兴消费市场的崛起轨迹。
2026-02-27 09:32
记者从西北大学获悉,该校生命科学学院灵长类行为与进化发育研究团队的研究,揭示了亚洲叶猴物种表型的演化之谜。
2026-02-27 09:30
中国科学院近代物理研究所核结构研究团队与合作者通过高精度实验,明确了一种钼同位素释放其储存能量的关键机制,在原子核能量可控释放研究领域取得重要进展。
2026-02-26 09:46
电感器如同现代电子设备的“心脏”,让电流有序流动、设备稳定工作。
2026-02-26 09:35
“AI保姆”“智能教育助手”等产品,正以前所未有的速度和深度涌入未成年人的世界。不少家长感叹,这位无所不能、无时不在的“数字家教”成了解放自己的好帮手。
2026-02-26 13:44
全球人工智能技术迭代创新按下“快进键”,与各行业各领域的融合应用持续拓展深化。
2026-02-26 13:44
AI操控的机器人虽难以完全替代实验科学家,但AI系统已开始接管人类的数据分析师、研究编码员等工作。
2026-02-26 10:04
截至2025年,我国发明专利申请量已连续多年位居全球第一,成为名副其实的专利大国。
2026-02-26 09:55
他们走过了一段从弱到强、从“备胎”到“主角”的孤勇之路,实现了国内超低温大型制冷机市场从被国外100%垄断到国产化替代的“跨越式发展”。
2026-02-26 09:49
人工智能技术及其应用的跨领域、跨层级、跨主体特征,决定了其安全治理天然具有高度复杂性和协同需求。最后,面对人工智能技术快速迭代、应用场景动态迁移、风险形态持续演化的鲜明特点,制度体系必须具备敏捷响应与动态调适的智慧与弹性。
2026-02-25 09:45
曾经只存在于科幻电影中的“太空采矿”,正逐渐从文艺作品中的构想走进现实。
2026-02-25 09:49
加载更多