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 日/周
  • 开心
     
    0
  • 难过
     
    0
  • 点赞
     
    0
  • 飘过
     
    0

视觉焦点

  • 乘“蛟龙”入深海

  • 西藏山南萨热路跨江大桥全线合龙

独家策划

推荐阅读
城市是人民美好生活的载体,人民群众是城市建设的主体和城市发展的动力源泉。
2026-10-19 09:32
当你出门后,扫地机器人根据你的清洁习惯自己排定工作时间、规划好路线;自研的快充技术,让它边充边扫、无限续航。这个颇具科幻意味的场景,已被第140届中国进出口商品交易会(广交会)上的一款产品实现。
2026-10-19 09:35
“可信工具”这一重要提法精准抓住了人工智能发展的一个根本问题:我们不能只问人工智能是不是更聪明、更高效、更强大,还要追问它是否真正可信。
2026-10-19 09:31
让从农田到餐桌的全过程均有标准可依,并积极推广应用食品数字标签,让食品信息获取更便捷高效。
2026-10-19 09:18
推动卫生与健康事业高质量发展,不断提高人民健康水平,确保健康中国建设取得决定性进展。
2026-10-19 09:16
当前全球生态环境挑战日益严峻,科技创新是应对可持续发展挑战的核心力量。
2026-10-16 16:29
10月16日是第四十六个世界粮食日,所在周是全国粮食安全宣传周,主题为“创新当下,粮安未来”。从良种选育、智能农机到数字农业、精准储运,创新正成为粮食增产、节粮减损、营养提升的关键引擎。即日起,光明网联合科普中国推出系列科普视频,深入解读科技创新绘就的粮安答卷。
2026-10-16 08:46
在显示技术升级与人工智能赋能的双重驱动下,行业正跳出传统数字阅读的固有边界
2026-10-16 08:45
打造集技术研发、模型训练、系统验证及场景测试于一体的创新基地,推动人形机器人及具身智能技术从实验室研发阶段走向大规模产业应用。
2026-10-16 08:39
工业和信息化部、中央网信办、市场监管总局高度重视,在前期调查工作基础上,成立联合调查组开展核查,并依法依规处理。有关情况将及时公布。
2026-10-16 08:40
大会延续“零碳·科技”永久主题,以“智储新程 绿动全球”为年度主题
2026-10-16 08:35
“戈壁荒滩老风口,飞沙走石雁不留。托里县老风口蝶变的三部曲,为生态脆弱地区推动高质量发展、树立和践行正确政绩观,提供了深刻启示。树立和践行正确政绩观,就要算大账、算长远账、算整体账,既做显功、也做潜功,把生态优势转化为发展优势、民生福祉。
2026-10-15 09:51
常压下,水到0℃会结冰,这就是人们熟悉的相变,0℃即是相变的临界点。两篇论文的共同通讯作者、宁波东方理工大学助理教授余雪佳,把这个难题比作“在沸水中完好保存一件冰雕”。
2026-10-15 09:49
长久以来,古生物学界与教科书普遍认为琥珀皆源自种子植物(裸子或被子植物),最古老的确切记录定格在美国约3.2亿年前的石炭纪晚期。
2026-10-15 09:48
在芯片制造、航空发动机等高端硬核制造领域,技术迭代具有长周期、累积性、阶梯式特征,遵循循序渐进、层层突破的线性攻关规律。新征程上,持续深耕创新生态建设、迭代升级现代化创新体系,必能培育形成扎根中国、联通世界、内生增长、开放共生的创新新格局。
2026-10-15 09:46
受困于“小散弱”的格局,长期以来,我国科技期刊在国际学术传播体系中缺少属于自己的“拳头产品”与平台话语权——“在精品化发展方面,经过70余年积淀,我国已形成以《中国科学》《科学通报》《国家科学评论》等刊群为代表的高水平期刊方阵。
2026-10-15 09:45
AI时代,科研的“源头活水”是什么?不是算力,不是数据,而是人对未知世界的好奇与追问。
2026-10-14 11:28
截至8月末,三家基础电信企业的固定互联网宽带接入用户总数7.04亿户,比上年末净增1365万户;三家基础电信企业及中国广电的移动电话用户总数18.49亿户,其中5G移动电话用户13.11亿户。
2026-10-14 09:34
自然资源部会同国家发展改革委12日发布《矿产资源目录》。自然资源部矿产资源保护监督司负责人表示,矿产资源目录是矿产资源管理制度的重要基础,是制定矿产资源规划、实施矿业权管理、规范矿产资源勘查开采行为、征缴矿产资源税费、制定产业政策等工作的依据。
2026-10-14 09:40
与共康村相邻的巴达村,是第一批参与试种的村,也是西藏首个高海拔水稻实测亩产破千斤的村子,村民把“海拔3175米种水稻”写进村史。一粒水稻种子,不只改写了亩产数字,更改变了“西藏水稻只能在察隅、墨脱海拔1500米以下种植”的历史,为高原水稻纳入地方主粮增添可能。
2026-10-14 09:41
加载更多