藏文科普如何捕捉宇宙信使?辣叟教你
作者:陈思
本文来自《知识就是力量》杂志
无形的宇宙使者:宇宙线
什么是宇宙线?宇宙线是在大气层中诱发的一堵以接近真空中的光速传播的高能粒子墙,其主要成分是原子核,其中大部分是氢原子核,约占87%;其次是氦原子核,约占12%;另外还有氧、氮、铁、钴、镍、碳、锂、钡、硼等元素的原子核。除原子核外,也会有电子、光子以及几乎不与物质作用的中微子等其他微观粒子。
宇宙线是在大气层中诱发的一堵以接近真空中的光速传播的高能粒子墙(图片来源/澳大利亚斯文伯恩工业大学官网)
宇宙线作为太阳系外唯一的物质标本,是人类探索宇宙及其演化的重要途径。 同时,宇宙线也是极强大的天然高能基本粒子源,对于原子核物理研究也十分重要。例如,人类就是在研究次级宇宙线时才第一次发现了正电子和介子等基本粒子。另外,高能辐射线能使物生物遗传基因发生改变或受到破坏,引起生物变异。 因此,宇宙线对地球上的生物演化和生态平衡具有重大影响。可见,宇宙线的探测和研究,对于天文学、物理学以及生物学等领域,都有非常重要的意义。
如何捕捉宇宙信使?
既然宇宙线这么重要,我们要如何捕捉它呢?这位信使可不是轻易能够被我们探测到的。
宇宙线中绝大多数都是带电粒子,但宇宙中处处存在着磁场,比如银河系磁场、太阳磁场、地球磁场,带电粒子经过漫长的"旅程"到达地球时,会丧失最初的方向。因此根据地球上观测到的宇宙线方向,很难找到它的发源地。
让人类倍感欣慰的是,研究发现,在宇宙线的起源地,宇宙线会与当地的介质气体碰撞产生中性高能伽马射线。这就帮了大忙,因为中性粒子不受磁场影响,因此科研人员只要在地球上观测到伽马射线,反推它原来的方向,就可以研究宇宙线起源。 因此,通过高能伽马射线,特别是1014电子伏特(eV)及以上能量的伽马射线,是目前寻找宇宙线起源非常重要的手段。
寻找宇宙线起源的秘密武器:辣叟
那么,接下来,就让我们认识一个寻找宇宙线起源的"秘密武器"——辣叟。它位于中国四川省稻城县海子山,占地面积约1.36平方千米。
在技术上,辣叟有四大"杀手锏":电磁粒子探测器阵列、缪子探测器阵列、水切伦科夫探测器阵列、广角切伦科夫望远镜阵列。 这四大"杀手锏"可以测量宇宙线空气簇射中的次级电磁粒子;宇宙线空气簇射中的缪子含量;重建出原初伽马射线或宇宙线的到达方向、能量;高能宇宙线或高能伽马射线通过簇射在大气中产生的切伦科夫光或荧光。
高海拔宇宙线观测站项目模拟图(绘图/骆玫)
科学家预测,只有极高能宇宙线在银河系中轰击原子核才可以产生少量伽马射线,因此,从这种角度看,我们真正"触碰"到了电磁波探测的尽头。当然,这也是我们当今认知的尽头。不过,毋庸置疑的是,辣叟已经为我们开启了"超高能伽马天文学"的新时代!
中国香港最新入境措施,6月30日起执行01英国PSW签证最晚入境时间延期英国内政部宣布,英国PSW签证的最晚入境日期获延期!根据此前的规定,2020年秋季开学的留学生需要在2021年6月21日前入境英国,毕业后才有资格
好消息!爱尔兰签证重启!爱尔兰95获批者来自中国从2021年5月20日起,爱尔兰签证处确认以下签证类别已添加到优先紧急情况清单中,签证处将立即恢复处理以下类别的申请1。家庭团聚的长期类签证申请所有D类长期停留型家庭团聚类的签证申
美国如何将青少年驾驶事故造成的严重伤害和死亡减半青少年司机是个危险的群体。他们没有实践,一般不会谨慎驾驶,偶尔会有不幸的结果。不同的考试显示,1530的年轻人在第一年开车时就出过车祸。在许多国家,驾驶死亡是青少年死亡的主要原因。
珠峰的最新身高不是直接测出来的,而是算出来的最近我国和尼泊尔共同宣布了珠峰的新高度8848。86米,这个数字其实不是直接测出来的,而是算出来的。我们通常说一座山的海拔高度指的是从山顶到海平面的距离,但是在月球的潮汐力的作用下
宁静才能致远,对于人生的思考每个人的人生都是一本书。有写得精彩,有写得平庸有写得厚道,有写得轻薄有写得恢弘,有写得小气有写得平顺,有写得曲折有的流光溢彩,有的遗憾终生有的发人深思,有的空白一篇有的对后人很受启
什么是文学?从我们历史上来看,没有一个明确的定义。一般认为中国文学是博览古今继往开来,其优势是源远流长。而西方文学的优势在于不断推陈出新,勇于探索博取众长。中国文学注重复古,几千年来一直在三字
科学需要人民大众的参与我喜欢看今日头条上的科学类节目,特别是喜欢看李永乐老师的科学知识讲座的视频。有人留言说,李老师讲的很多科学理论方程式定律定理原理等怎么都是外国人发明创造的呢?为什么是这样呢?这曾经
一切都是最好的安排星期日朋友打来电话,他要搬家,看我如果有时间,过来帮忙搬一下家,主要的有几件比较重的东西,要四个人才能抬得动。车他已经找好了,就明天上午十二点钟。我说道没问题,明天上午十一点准时赶
民间传奇离奇的小妾失踪案这个故事发生在民国时期的无锡惠山古镇。裴昌顺老爷子是当地方圆几十里有名的大财主,他有一妻三妾,也没有一个女人给他生个儿子出来,老爷子很是恼火。去年过中秋,富豪胡子珐请他去看绍兴大班
驴娘子害人终害己今天看了一篇出自唐朝薛渔思河东记中的一段民间传奇故事,转发给大家看看,很有意思,也道明了一个道理任何事情,总是以害人开始,以害己告终。唐朝的时候,汴州(开封一带)西面板桥地方有一家
大难不死有救星这是发生在清朝雍正年间的一桩真实案例。常州城南街有一家老字号品介古董行,老板是本地人,叫徐良嘉,继承了老父亲留下来的家业,虽然生意平平,但半年不开张,开张吃半年,日子还是过的蛮有滋