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:2026-10-30 21:20:13   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

  • 中網今日看點:張帥、王曦雨亮相 德約科維奇衝擊7冠王

    10月6日,中國網球公開賽將迎來多場焦點對決。男子雙打和男子單打決賽將在國家網球中心鑽石球場先後上演。男雙決賽由阿倫茨/佩爾對陣J.卡什/格拉斯普爾。男單方麵,德約科維奇迎戰德米納爾,向個人第七座中網
    2026-10-30
  • 廣東向港澳主體頒發首張數據知識產權證書

    近日,澳門麥芽科技有限公司“容器仿真環境運行參數數據集”在廣東數據知識產權存證登記平台成功辦理並獲頒數據知識產權登記證書。“有了這張證書,我們的數據資產終於有了合法‘身份’。”澳門麥芽科技有限公司CE
    2026-10-30
  • 景德鎮陶瓷破千億、廣東燈光閃耀全球 製造+服務如何煉成新引擎

    “沒有金剛鑽,不攬瓷器活兒”,說的是幹好一件事離不開精良的工具和過硬的手藝。江西景德鎮是“千年瓷都”,2025年陶瓷產業規模邁過千億元大關。景德鎮的窯火燒了上千年,如今要幹好“瓷器活”,憑的不光是悶頭
    2026-10-30
  • 土耳其總統埃爾多安宣誓就職並宣布新內閣成員名單

    連任成功的土耳其總統埃爾多安3日在首都安卡拉宣誓就職,並宣布新一屆內閣成員名單。埃爾多安當天在土耳其大國民議會進行宣誓,並向土耳其國父凱末爾的陵墓敬獻花圈。埃爾多安隨後在總統府舉行的就職儀式上說,土耳
    2026-10-30
  • 聯合國糧農組織:9月全球食品價格指數升至近四年高位

    △索馬裏社區成員修複公共集水區當地時間10月2日,聯合國糧食及農業組織在羅馬發布數據顯示,受霍爾木茲海峽和黑海地區航運受阻及不利天氣影響,今年9月,聯合國糧農組織食品價格指數環比上漲1.5%,同比上漲
    2026-10-30
  • 聯合國總部首次因空氣汙染放棄升旗

    當地時間6月8日,聯合國秘書長發言人迪雅裏克表示,位於紐約的聯合國總部首次因為空氣汙染而放棄升旗。紐約聯合國總部外有193個會員國國旗,通常在工作日會由聯合國安保人員升起。在紐約麵臨暴雨、狂風、大雪等
    2026-10-30

最新评论