军事:中国开建神秘巨型水池 寻找宇宙线起源解世纪之谜(3)
观察者网 2016-08-03 09:09:58
“天文学的传统研究对象大多是电磁波,但是宇宙线,却是人类目前能够从宇宙深处获得的唯一物质样本。”高海拔宇宙线观测站项目首席科学家、中科院高能物理研究所研究员曹臻说。他解释说,光以及其他电磁波,是一系列天体事件发生时相伴而生的“信号”,人类研究这些“信号”,进而对物质的性质展开推断。而宇宙线,是组成物质本身的粒子直接传播到地球。这就好比用望远镜观测月球、和去到月球表面取回样品来研究的区别,宇宙线中包含着许多电磁波无法传递的信息,也正因此,科学家将其形象地称为“宇宙陨石”,视之为传递“宇宙大事件”的“信使”。
自20世纪初以来,人类对宇宙线的探索从未中断。1912年,奥地利物理学家赫斯(Hess)乘坐热气球在空气电离实验中首次发现了宇宙线。此后100多年间,各国科学家又多次在热气球、地表、甚至卫星上安装探测器,试图进一步揭示宇宙线的奥秘。
“但是相对电磁波来说,宇宙线的研究更加困难。宇宙线是带电粒子,碰到宇宙中无处不在的磁场就会发生偏转,这给寻找其起源的科研工作带来很大难度。”高海拔宇宙线观测站项目科学组成员、南京大学天文与空间科学学院教授王祥玉举例说,比如光是直线传播的,所以我们观测到太阳光就能知道太阳所在的方向。但是宇宙线可能在电场、磁场中发生了很多次方向偏转,无法推测来源方位。此外,宇宙线进入大气层以后还会与其中原子核碰撞、被大量吸收,因此大部分原初宇宙线在地球表面已经无法观察了。
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