点击右上角微信好友

朋友圈

请使用浏览器分享功能进行分享

正在阅读:南海海底将建中微子望远镜
首页> 科技频道> 综合新闻 > 正文

南海海底将建中微子望远镜

来源:人民日报2024-07-04 08:11

  在幽暗的中国南海海底3500米处,1000多根千米高的线缆,两两相隔约百米,竖排成覆盖约8立方千米海域的巨型矩阵。不计其数的中微子如幽灵般光速穿过矩阵,“点亮”了线缆上串着的一盏盏篮球大小的玻璃球“圆灯”,捕捉着中微子带来的宇宙信号。

  这样科幻故事般的场面,描绘的正是南海中微子望远镜计划,由上海交通大学李政道研究所牵头的大科学装置。

  “每个玻璃球‘圆灯’里,放置着多个光电探测器件,每根线缆会串起20多个玻璃球舱,连珠成线,像不像一串串感应宇宙声响的风铃?我们形象地称为‘海铃计划’。”在李政道研究所实验室,青年学者梅华林向记者详解这一科学计划。利用中微子与水分子原子核发生反应会发出光的特性,玻璃球探测到的光信号会被转化为电信号,传输到陆地上的实验室。进而开展探索极端宇宙,揭秘宇宙射线起源,寻找新物理规律等前沿研究。

  与光学、射电望远镜利用电磁波来观测宇宙不同,“海铃计划”的主角是号称宇宙“隐身人”、“幽灵粒子”的中微子,这一在宇宙大爆炸后不久便出现的粒子,观测它们可以了解宇宙的早期历史;中微子还会在超新星爆发、黑洞并合等剧烈天体现象中产生,利用中微子望远镜可以研究这些极端的天体现象。2018年,科学家首次发现来自于40亿光年以外的猎户座“耀变体”中微子,证明了其中心有超级黑洞的活动星系核,可加速宇宙射线至几万万亿电子伏特,比目前人类最强大的加速器高几千倍。这一发现,入选《科学》杂志2018年国际最重大科学突破之一。

  因为中微子不易捕捉的特性,探测装置的选址至关重要。梅华林介绍,对宇宙中高能中微子的探测通常选择在足够深、足够暗、足够干净的环境里,比如南极的厚冰层、几百米的深井、几千米的深海,而且探测器往往都是体型巨大的科学装置,才能在有限的时间里尽可能多地探测到少之又少的中微子反应。

  “海铃计划”选址南海,既利用了透明的海水对光的散射、吸收更少的特性,也是因为这里离赤道较近,当利用整个地球作为屏蔽体观测宇宙时,探测器随地球自转扫过的天区更广。不过,海底洋流会影响探测装置的运行,“海铃探路者”团队需要选择洋流速度小、适合探测器运行的位置。

  为找到适宜布放实验装置的海域,2021年9月,由80多位科研人员和工程技术人员组成的“海铃探路者”海试团队,带着他们自研的数套实验装置,首次赴南海科考。

  当时,科研团队意外遭遇两个台风的夹击,在评估了潜在风险以及完成实验的可能性之后,最终决定与台风抢时间。在晃动不止的船体上,科研人员赶在风力到达顶峰前,采集到了珍贵的深海数据,实现最后一次探测器的布放和数据采集。

  梅华林介绍,“海铃计划”一期将于2026年在选定海域布放10根串列,探测器的原型样机也在加紧研发中。未来,“海铃计划”将建成能够全天候、全时段连续工作20—30年的海底中微子望远镜,通过发现高能天体中微子源,解答宇宙射线起源的世纪之谜。同时,结合其他观测手段,理解极端天体现象的深层物理规律,推动我国深海精密仪器及探测技术的发展并发起国际大科学计划,凝聚优秀科技人才,拓宽人类认知边界。黄晓慧

[ 责编:肖春芳 ]
阅读剩余全文(

相关阅读

您此时的心情

光明云投
新闻表情排行 /
  • 开心
     
    0
  • 难过
     
    0
  • 点赞
     
    0
  • 飘过
     
    0

视觉焦点

  • 新建上海至南京至合肥高速铁路建设加速 全新南通站亮相展雄姿

  • 第81届联大开幕 聚焦重建信任和管理变革

独家策划

推荐阅读
费马大定理是过去半个世纪最负盛名的数学成果之一。
2026-09-09 09:04
当前,世界百年变局加速演进,新一轮科技革命和产业变革深入发展,人工智能作为引领时代变革的关键技术,正在重塑生产方式、生活方式和国际竞争格局,蕴藏着造福全人类的巨大潜能。
2026-09-09 08:56
文物科研工作长期建立在小范围观察、小样本归纳、小视角判断的认知链条上,高度依赖研究者的个人禀赋与经验积累。
2026-09-09 08:55
最近一个月,郭守敬望远镜再次令世界瞩目:为4万余颗贫金属红巨星精确测距,找到9个超高速星候选体,构建了近10万颗恒星的AI标注数据集。
2026-09-09 08:51
磷是植物生长必需的大量营养元素,可土壤里的磷大多“锁”在难溶的矿物和有机质里。土壤并不缺磷,植物却常常“够不着”。
2026-09-09 08:48
9月7日,工业和信息化部印发《信息通信行业发展“十五五”规划》,其中提到,“探索太空算力技术前瞻研究”。
2026-09-09 09:21
手机为什么突然集体涨价?答案不在手机行业
2026-09-09 09:13
慕思以“焕活芯生,越睡越懂你”为主题发布年度新品。
2026-09-08 21:10
金星没有卫星。但预印本平台arXiv近日公布的一项模拟研究显示,它在近20亿年的时间里可能拥有过一颗卫星,直到最后将其吞噬。厘清这一过程,有助于了解金星过去的宜居性。
2026-09-08 10:19
近日,生态环境部、科技部、中国人民银行、国务院国资委、金融监管总局等五部门联合印发《关于推动生态环境领域科技创新多元化投入的指导意见》。
2026-09-08 10:13
近日,由中国科学院紫金山天文台、国家天文台、清华大学等组成的研究团队,利用“中国天眼”(FAST)、南非MeerKAT射电望远镜和加拿大—法国—夏威夷光学望远镜,首次在银河系一个古老疏散星团的潮汐尾中直接识别出一颗脉冲星。
2026-09-08 10:04
日前,在国家科技传播中心举办的“新天工开物”科技成就发布会上,曹新有带来了三粒麦种——“济麦22”“济南17”“济麦44”,它们种出的麦子,可不止香在嘴里。
2026-09-08 10:03
北京大学城市与环境学院彭书时、物理学院沈路路研究团队联手国内外合作者首次阐明了甲烷“平台期”的维持机制:排放在涨,只是大气里清甲烷的“清洁队”恰好扩编了。
2026-09-08 10:02
从丝绸、茶叶、瓷器、中药,到酿造、工艺美术、文房四宝,这些文化底蕴深厚的中华传统特色产业均属于历史经典产业。
2026-09-07 17:14
延续已久的“手工科研”模式正在被一种全新的力量改写。
2026-09-07 16:44
一根通体透明的“玻璃棒”——看着像玻璃,其实它叫光纤预制棒,是生产光纤的核心原材料。2011年,我们开启了基于VAD(轴向气相沉积法)/OVD(棒外化学气相沉积法)工艺的大尺寸光纤预制棒自主研发的漫长征途。
2026-09-07 09:40
脑机接口是在大脑与外部设备之间建立直接信息通路的技术系统。“‘北脑一号’的初始版本采用128通道无线全植入柔性电极,电极贴附在硬脑膜外,兼顾安全性和有效性。”罗敏敏说,在可预见的未来,脑机接口有望实现从人脑与人工智能、机器人深度协同,拓展到健康人群的认知、感知增强等。
2026-09-07 09:38
距今约5000至4000年,大麦、小麦、牛与羊等驯化动植物在亚欧大陆的东西两端双向流动,构建起史前时期一幅跨大陆农牧业交流图景。“这表明,麦作农业和技术自新月沃地传入甘肃,可能并不直接伴随着来自西方的大规模人群流入。
2026-09-07 09:29
火红的钢坯从连铸机中源源不断送出,切割枪落下,每一段坯料的目标误差控制在0.2%以内,不超过一根头发丝的直径。从人工经验到数据驱动,从单点突破到全流程协同,从单一学科到交叉融合,安徽工业大学正在为钢铁行业装上“智慧大脑”。
2026-09-07 09:25
2016年,我到法国留学攻读应用科学与技术博士学位。回国后我进入人形机器人领域,发现品牌思维已深入人心。
2026-09-07 09:24
加载更多