什么是宇宙线？发现高能宇宙线，我国走在了最前沿

　　宇宙，人类最后的边疆，其内部一定存在着人类还无法认真的异象。这次要为我们伟大的祖国点赞，因为在探索宇宙超高能射线方面我们走在了最前端。
　　我们国家在海拔 4400 多米的四川稻城县建设的高海拔宇宙线观测站在银河系内发现了大量超高能宇宙加速器，这项研究工作据说有望突破世纪之谜。虽然在理论物理上我们可能没有诺贝尔奖获得者，但以宇宙线观测研究为核心的国家重大科技基础设施，那却是看得见摸得着也能读得懂的。这个观测站目前还在建设中。在广袤宇宙中，除了繁星还隐藏着一个秘密，无数粒子正以光的速度飞驰，它们就是宇宙线，也叫宇宙射线，其组成比例是 88.5% 的单纯质子既氕原子核， 9.5% 的氦原子核既 α 粒子，还有 1% 的重元素原子核。这些原子核构成宇宙线的 99% 。孤独的电子既 β 粒子和其他轻粒子构成其余 1% 的绝大部分，而 γ 射线和超高能中微子只占极小的一部分。
　　这两天很多人在科普，其实没有几个能讲得清楚的，宇宙射线的组成比例能够反映出星际物质的密度和宇宙的结构，现在科学家观测到的宇宙射线中的大部分都是原子核，这么大质量的高能粒子注定不能走得太远，和任何一个尘埃的碰撞都会伴随着能量的损失。之所以有这么多大质量的原子核，是因为伽马射线在对其的裂解加速，伽马射线才是宇宙射线的本源。
　　我们按电磁波波长进行分类，从长波、短波、微波到红外线、可见光再到紫外线、 x 射线、伽马射线。从波的性质我们知道红外线以前因为波的衍射可以绕过大尺寸宇宙尘埃，所以当它们遇到 生物时同样可以绕过去并不会穿透生物体。可见光范围因为其波长短于尘埃尺寸又远远大于原子尺寸，所以可见光遇到尘埃和生物体时既没法绕过也没法穿透。
　　而伽马射线的波长刚好小于原子大于原子核的尺寸，原子内部大部分是空洞的故而它具有极强的穿透力。我国高海拔宇宙线观测站发现，银河系内大量超高能宇宙加速器捕获能量 1.4 拍电子伏的伽马射线，比人类最厉害的加速器还要高出好几个数量级。同时还发现了 12 个稳定超高能伽马射线源。其实在过去，人们多次观测到能量很高的宇宙射线，由于这些粒子多为带电粒子，其运动方向很容易被一些天体的磁场干扰，所以很难判断发射源的所在之处。而这次捕获的伽马射线是不带电的，并且观测到了 12 个超高能伽马射线源，基本可以证明银河系内遍布着拍电子符级别的宇宙线加速器。宇宙线加速器并不是外星人建造的加速器的意思。
　　现行的理论模型认为银河系是一个比较温和的星系，从而也就不能产生能量特别高的粒子，而这次探测到的光子能量最高达 1.4 拍电子伏，也就是说银河系可能并不像我们以前认为的那么温顺，相反，我们的太阳系可能处于一个比较安静的区域。另外，科学家可以研究自然界是如何将这些粒子加速到能量如此高的地步，在地球上能不能实现这样的过程，在这样的能级下，粒子会不会发生一些未知的现象，甚至发现新的基本粒子，或者通过这些数据进而分析出宇宙间物质的构成。
　　期待有生之年更多的未知世界被人类发现。