我国在南海数千米深处开建8立方公里大的望远镜

发布时间：2023-10-13 09:04:48 所属栏目：动态来源：互联网

导读： 　　建立一个容积达8立方公里的巨型海底天文台，用于观察远方的太空区域，却又穿透了整个地球的一种基本粒子，这事琢磨起来是不是很科幻？是不是觉得很匪夷所思？

　　然而这种装置将

　　建立一个容积达8立方公里的巨型海底天文台，用于观察远方的太空区域，却又穿透了整个地球的一种基本粒子，这事琢磨起来是不是很科幻？是不是觉得很匪夷所思？

　　然而这种装置将变成现实，据媒体报道，上海交通大学李政道研究所正式发布了南海中微子望远镜“海铃计划”蓝图。这个“海铃计划”目标就是要建造一座深海中微子观测站，其主体就是一个观测体积十分庞大的中微子望远镜。

　　这个“海铃望远镜”的巨型装置将建在我国南海靠近赤道的地方，其设计是将中微子探测器排列成潘路斯（Penrose）密布几何的阵列，面积约12平方公里。

　　这个阵列面上将分布1200条上下垂直延伸的线缆，密布在南海大约3500米深处的一片海底平原上方，线缆长度约700米，每条线缆上有20个“海铃（光学模块）”，这24,000个海铃就是这台中微子望远镜的监测实体，其分布的水体体积大约为8.4立方公里，这一水体体积也正是这台中微子望远镜的监控水体。

　　中微子是一种轻子，基本不会受到引力、磁力和强相互作用力的影响，而有可能能拦截它的弱相互作用力范围又非常小，只存在于质子或中子的夸克之间，因此中微子几乎的可以在所有物质中穿梭无阻。

　　即便在原子中也是如此，有可能阻挡中微子的只有原子核质子和中子中的夸克或胶子，然而这种东西就非常小，有人形容称把一个原子比喻为直径1万公里的空间，那么中微子就相当于一个直径毫米的小球，质子和中子占的夸克胶子占的空间大约直径10厘米，要让这个几乎不动的直径10厘米的夸克球在直径1万公里的空间内拦截到直径一毫米的中微子，几乎是不可能的。所以一束中微子即便穿越整个地球，数量的减少也十分有限。

　　“海铃计划”的中微子光学望远镜选择了观察太阳能电站穿越远距离地球的中微子，另外一方面是选择了整个地球大气层当做宇宙射线的屏蔽体，，这使得这台中微子望远镜几乎只能观测到中微子这种粒子，所以中微子粒子纯度非常高。

　　当宇宙深处发生超新星爆发时，就会有大量的中微子逸出，速度与光在真空中的速度等同，但由于其在宇宙空间中传播时不会受到其他物质的阻碍影响，所以它要比光子传播得更快一些，因为光在真空中传播时速度最快，但是在宇宙空间中传播时可能会受到星云以及天体引力的影响而速度稍慢，那么这就使得我们能在观测到中微子时判断哪里是否出现了超新星爆发等极端能量爆发现象，而这个时候超新星爆发所发出的强光还没有到达地球，也就是说中微子探测器可以帮助我们在超新星爆发的强光到来之前就看到这一事件。

　　另外，我国还有锦屏地下实验室中微子探测器装置。国际上比较著名的中微子探测装置则有南极“冰立方”中微子探测装置、日本“超级神冈”中微子探测器等。这些都将助力我国乃至全世界的相关科学家在中微子探测和研究方面取得大的进步。

　　那么天文物理学方面为什么热衷于中微子的探测呢？是因为这项科学研究有助于推动粒子物理、天体物理、地球物理等多学科的发展进步，甚至有科学家认为中微子信息传输将来可代替光信息传输，使得这一项的研究落实到实用方面，开启新的信息传输时代。

　　“海铃计划”项目由上海交通大学李政道研究所发起并牵头建设，将通过捕捉高能（亚TeV到PeV量级）天体中微子来探索极端宇宙，加速构建我国完备的多信使天文网。

　　项目首席科学家、李政道学者徐东莲介绍称，“海铃”中微子望远镜建设在靠近赤道的海底，可通过地球自转而360度探测全天域的中微子爆发源，实现对不同方向中微子的无死角观测，它可以与南极‘冰立方’以及北半球其他中微子望远镜形成互补。”

　　资料显示“海铃计划”将分步实施。该项目一期已于2022年底启动，拟在选定海域建设10根线缆望远镜串列，2026年建成小型中微子望远镜，技术和设备验证通过后将打造海铃计划的终极大阵列，以超过8立方公里的监测水体体积和高灵敏度的监测装置成为全球最先进的中微子望远镜，完全建成日期大致在2030年。这个项目的目标是在未来几年内，将中微子探测器放置在地球轨道上，并且能够以每秒10公里的速度飞行。

（编辑：东莞站长网）

【声明】本站内容均来自网络，其相关言论仅代表作者个人观点，不代表本站立场。若无意侵犯到您的权利，请及时与联系站长删除相关内容!