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

  • 在澜沧江源,他们“镜”守山河

  • “萌宠”旅客春运进行时

独家策划

推荐阅读
L5点位于地球的“后方”,位于该点的人造探测器无需消耗太多燃料就可以稳定长期驻留,因此“羲和二号”的设计寿命将长达7年。
2026-02-04 09:13
《月令七十二候集解》记载:“立,建始也”,“立”即“开始”之意。那么,立春的“立”,意味着怎样的开始?
2026-02-04 09:34
寒冬腊月,新春的氛围已在市井烟火中渐渐浓厚。进入寒假的第7天,在位于青岛的山东科技大学土木工程与建筑学院办公室里,教授李为腾和研究生杨光辉正在讨论工作。
2026-02-04 09:27
进藏工作10余年,那曲市农牧业(草业)科技研究推广中心畜牧师何世丞感慨颇深:“保护这片广袤而脆弱的草原,挑战不小,但我们一直在行动。”
2026-02-04 09:32
桥式起重机的轰响打破宁静,长十余米、重数十吨的火箭芯一级被缓缓吊离托座。操作手董磊手持控制设备,眼睛紧盯箭体,每一个动作都专注、沉稳。
2026-02-04 09:20
在人工智能(AI)和大数据时代背景下,高性能计算的战略地位已可与高能望远镜、同步辐射光源和粒子加速器等重大科研基础设施相提并论
2026-02-03 14:09
2月1日,农业农村部发布的《农产品质量安全承诺达标合格证管理办法》(以下简称《办法》)正式施行,我国农产品全面启用新版“身份证”——农产品质量安全承诺达标合格证。
2026-02-03 09:48
近日,记者从中国科学院空天信息创新研究院(以下简称空天院)获悉,该院成功开展超百G星地激光通信业务化应用实验,通信速率达到120吉比特每秒(Gbps)。”
2026-02-03 09:40
就像为一段混乱的进程找到慢放键,中国科学家在量子世界实现了一项关键控制。在量子世界中,系统在外部驱动下通常会逐步丢失初始信息,最终达到混乱的热平衡状态,该过程被称为“热化”。
2026-02-03 09:37
科技部日前发布的2024年度全国科普统计数据表明:我国科普人员队伍规模持续壮大,2024年全国科普专、兼职人员数量达221.27万,比2023年增长2.62%,其中,科普专职人员29.70万人,科普兼职人员191.57万人。
2026-02-03 09:36
2月2日是第30个“世界湿地日”。我国持续开展湿地保护修复,累计实施3800多个项目,新增和修复湿地面积100余万公顷;实施红树林保护修复和互花米草防治专项行动,累计营造红树林9200公顷,除治互花米草9.73万公顷。
2026-02-03 09:21
X光片显示的一名33岁患者的新肺(左)和旧肺。在这项研究中,Bharat表示,他的团队设计的这套人工肺系统,能够保持血液平稳且持续地流向心脏,从而降低了因血栓引发心脏病的风险。
2026-02-02 09:52
孙纯告诉《中国科学报》,时间规划的“艺术”在于,如何平衡优先和重大项目、自由观测申请项目以及可能突然出现的机遇型项目,让所有科研用户都能满意。再过十余天,孙纯的家人就会到基地与她团聚,而雷政今年终于可以回到遵义老家,与亲友相聚。
2026-02-02 09:51
通过研究月壤,我们可以进行优化模拟,从而更好服务后续探月任务。
2026-02-02 09:50
作者:王黎萤(浙江工业大学中国中小企业研究院副院长)万劲波(中国科学院科技战略咨询研究院研究员)  标准是重要基础性制度,对构建现代化产业体系、建设全国统一大市场等具有重要作用。
2026-02-02 09:37
1日,“砼真砼知”混凝土材料科学大模型在江苏南京首发。中国工程院院士、东南大学首席教授刘加平介绍:“该模型推动混凝土材料研发迈入数据驱动的‘第四范式’,为工程材料领域破解数据、算法、模型关键难题提供了标杆方案,将加速建材产业低碳转型与高质量发展。
2026-02-02 09:36
在分子世界中,有一种化学键如同生命的“缝合线”——它将氨基酸串成蛋白质,把药物分子编织成救命良方,这就是酰胺键。利用这项变革性的生物催化方法,已成功实现了多款明星药物分子的高效、绿色生物生产。
2026-02-02 09:35
为揭示东亚古人类的技术智慧与演化脉络提供了关键证据。
2026-01-30 09:37
中国气象局29日发布《2025年中国风能太阳能资源年景公报》。公报显示:2025年,全国风能资源为正常年景,全国太阳能资源总体为偏小年景。
2026-01-30 03:30
想象一下手电筒的光:柔和而四散,照亮着前方。激光,就像一束训练有素的光——所有光粒子步调一致,朝着同一个方向前进,能量高度集中。这种特性让激光能完成普通光做不到的“精细活”,从超市扫码器到医院手术刀,从光纤通信到舞台灯光秀,背后都有它的身影。
2026-01-30 03:30
加载更多