來信,等成果在南冰下諾獎新科一封宇宙極深解讀

  发布时间:2026-10-28 00:14:24   作者:玩站小弟   我要评论
新華社斯德哥爾摩10月6日電記者郭爽朱昊晨張馨文)穿過我們的身體,甚至穿過整個地球,“宇宙中最害羞的粒子”——中微子通常不留痕跡。不過,在南極深冰下,來自遙遠宇宙的高能中微子偶爾也會因與原子核的碰撞而 。

  新華社斯德哥爾摩10月6日電(記者郭爽 朱昊晨 張馨文)穿過我們的南极诺奖身體,甚至穿過整個地球,深冰“宇宙中最害羞的下等新科粒子”——中微子通常不留痕跡。不過,封宇在南極深冰下,宙信來自遙遠宇宙的成果高能中微子偶爾也會因與原子核的碰撞而激起微光。這些微光由埋在冰中的解读探測器記錄下,我們就可能讀到“宇宙來信”。南极诺奖

  為接收這樣的深冰“來信”,2026年諾貝爾物理學獎得主弗朗西斯·哈爾岑和同行,下等新科把1立方千米南極深冰變成了一座特殊“郵箱”——冰立方中微子天文台。封宇

  “悄無聲息”的宙信獨特“信使”

  每秒,約有650億個來自太陽的成果中微子穿過你的小指甲,它們既讓你毫無察覺,解读也讓科學家難以探測。南极诺奖

  還有一些中微子或從遙遠的宇宙傳來。其中有些中微子的能量遠高於太陽中微子,數量卻稀少得多,可能帶來它們誕生之地的消息。

  尋找它們,是為了追問一個謎題:宇宙中的一些粒子,究竟在哪裏、通過什麽過程,獲得了遠超地麵加速器所能賦予的能量?這些天然的粒子加速器,又是怎樣工作的?

  直接追蹤這些粒子並不容易,宇宙射線中的許多粒子由於帶電,會被磁場改變方向,抵達地球時,來路已經難以辨認。中微子則提供了另一條線索,這種不帶電的“信使”不會被磁場帶偏,又極少受到物質阻攔,有機會從光難以穿透的地方帶出消息。

  諾貝爾物理學委員會主席馬克·皮爾斯解釋說,這意味著,觀測宇宙不一定隻能依靠光,也可以借助中微子帶來的信息。

  可是,對如此“悄無聲息”的訪客,我們怎樣才能捕捉到其到訪的證據?

  1988年在波蘭舉行的一次會議上,哈爾岑和同行首次提出在南極利用冰層建設中微子天文台的構想,希望以足夠大的探測體積,捕捉極少數中微子與原子核發生相互作用後產生的信號。

  不過,“這是一場不能保證成功的冒險。”哈爾岑6日在獲獎後回憶說。

  深埋冰層的特殊“郵箱”

  “我們的最大風險是,沒有人知道,1立方千米的探測器究竟是否足夠大,大到能夠發現來自地球大氣層之外、來自宇宙的中微子。”哈爾岑說。

  中微子本身並不發光。但當它偶爾撞上冰中的原子核,就可能產生一些帶電粒子。這些粒子在冰中高速運動時,會發出微弱的光。

  要捕捉這種微光,就需要在冰層中布設光傳感器。哈爾岑把這些傳感器比作“反向燈泡”:與燈泡相反,它們接收光後,會把光變成電信號。根據接收到的光量,研究人員可以估算粒子在冰中留下了多少能量;再根據光到達不同傳感器的時間差,推算中微子的來向。

  怎樣把這些傳感器送進深冰?研究人員向冰川學家學習,用高壓熱水在冰層中融出深孔,再把串有光傳感器的長纜緩緩放進去。

  前期實驗逐漸證明了這條路走得通,在此基礎上建設的冰立方中微子天文台,到2011年達到完整規模:5160個光傳感器分布在86條長纜上,主要陣列位於冰麵下1450米至2450米,覆蓋約1立方千米冰體。

  尚待解讀的遠方“來信”

  儀器建成後,還要辨認信號:宇宙射線也會在大氣層中產生中微子,要尋找來自遙遠宇宙的中微子,需要科學家對探測到的事件進行篩選,分析粒子的能量、方向等特征,判斷數據是否超出了大氣背景所能解釋的範圍。

  2013年,研究團隊報告了兩個能量極高的中微子事件,獲得了具有天體物理起源的高能中微子的首批證據。後來研究團隊識別出更多高能事件,並確認了來自地球大氣層之外的高能中微子。

  不過,“寄信人”的信息還很模糊。星係NGC 1068是受到關注的候選來源之一,但有關證據尚不足以作出判定;冰立方也發現了銀河係的高能中微子信號,但尚未能鎖定具體的源頭。

  盡管這些宇宙“來信”的具體出處仍待追索,中微子探測的邊界已被拓寬。人類此前已經探測到來自太陽和超新星的中微子,冰立方則把探測推廣到更高能量範圍,正如諾貝爾物理學委員會委員埃娃·奧爾鬆在發布會上所說,它使中微子天文學“躍升到了一個新的高度”。

  諾貝爾物理學委員會委員、瑞典烏普薩拉大學教授奧勒·埃裏克鬆在接受新華社記者采訪時說,冰立方探測到的高能中微子帶來了遙遠宇宙事件的信息,幫助人類更深入地認識所處的世界。這不隻是深奧的科學,很多時候,這類科學成就最終會產生實際應用。

  透過中微子天文學這扇新窗口,我們能了解宇宙的哪些事情?哈爾岑的回答出人意料:“真正令人興奮的是,我還無法回答這個問題。”

  從最初的設想到冰中的微光,數十年的堅持並沒有為所有疑問畫上句號,南極深冰中的傳感器仍在記錄,那些遙遠的“寄信人”尚未顯露身份。但一些過去無從追問的問題,如今已經有了尋找答案的可能。對宇宙的這種“來信”,我們正在閱讀。

  • Tag:

相关文章

  • 人從眾!景區遊客密密麻麻如“拚豆”,全國多處景區發布限流公告

    今天是國慶假期第4天假期過半不少熱門景區人潮湧動開啟“人從眾”模式甘肅敦煌鳴沙山遊客坐滿整座山宛如“拚豆”國慶假期,甘肅敦煌的鳴沙山月牙泉景區迎來大批遊客,整座山頭都坐滿了人,網友打趣:“乍一看還以為
    2026-10-28
  • 萊特西班牙語學習軟件下載

    (0)精品下載精心為您推薦:編輯點評:零基礎快速入門學西班牙語萊特西班牙語學習背單詞軟件在你的西班牙語學習路上一路相隨,貼心定製,一對一服務,隨時了解自己的學習進度,解決學習中出現的任何問題,不受時間
    2026-10-28
  • ikea宜家家居官方免費下載

    (0)精品下載精心為您推薦:編輯點評:為大眾創造 更美好的日常生活IKEA宜家家居app下載,一款全球知名的家具家居零售平台,IKEA宜家家居app為小夥伴提供更加優質多元的家居選擇,了解最新的商業促
    2026-10-28
  • 萊特葡萄牙語學習下載

    (0)精品下載精心為您推薦:編輯點評:零基礎快速入門學葡萄牙語數百萬葡萄牙語學習者的隨身工具,不同階段葡萄牙語學習者的學習神器,輕鬆學葡萄牙語,牢固背單詞,地道葡萄牙語學習助手,包含了較常用的基礎法語
    2026-10-28
  • 亞運國足主帥安東尼奧:這一代中國球員很有機會打進世界杯

    愛知·名古屋亞運會男足銅牌賽中,中國隊通過點球大戰擊敗烏茲別克斯坦隊,時隔28年再獲銅牌。這並不是西班牙籍主教練安東尼奧第一次帶隊創造佳績。今年初的U23亞洲杯上,他就曾率領這支“青年軍”曆史首次闖進
    2026-10-28
  • 出口成章app下載

    (0)精品下載精心為您推薦:編輯點評:專注小學生大語文一站式學習一款專注於語文教學的軟件,這裏有兩千萬師生用戶,百億條朗讀學習記錄,CCTV 2 推薦教育品牌,還有各種各樣熱門好課在線等你來學習。專項
    2026-10-28

最新评论