关心风云之声

提高逻辑思维层级

前言

视频链接：

西瓜小视频：

https://www.ixigua.com/6980255621522457120

本视频上传于2021年7月4日，收看量已达4.5万

精彩纷呈重现：

我国”哈勃望远镜“方案吗？

袁岚峰（西瓜小视频科谱原创者；中科院科学研究散播研究所办公室副主任；我国科技进步高校科技传播系办公室副主任）：如今大家来回应一些观众们在视频弹幕之中的难题。第一个有趣的难题是说，问大家国家的哈勃望远镜会何时搞？由谁来回应一下？

杨明智（LHAASO协作组员；科技进步高校天文学系特任教授）：这一我也不知道能否说。我也简易说一下，由于大家国家是有空间电子光学天文望远镜的方案，便是和哈勃相近自然比它要优秀了，由于终究是大家有20年的资源禀赋，预估在空间站，空间站大伙儿知道吧？室内空间望眼镜会在龙宫空间站边上伴飞，预估何时发送，仿佛都还没一个确立时刻表，但是依照大家国家做这一工程项目的速率而言毫无疑问应该是迅速的，不容易像英国的一样拖了好几十年，应当可能是近些年便会制成了这一事儿。有关哈勃也有个八卦不清楚大伙儿知道不知道，它仿佛此次是坏掉，便是前几日，哈勃坏掉。

袁岚峰：它的电脑上如今无法修了？

杨明智：电脑上太老旧了，关键便是因为它这一用的或是，它上边自动控制系统操纵的电脑上用的是486集成ic，30很多年前40年以前的技术性，因此 仿佛如今碰到了一些难题，昨日重新启动了不清楚如今是否有修完。

袁岚峰：事实上之前我与周炳红教师、王德教师[3]她们讲大家国家空间站的情况下就早已说到，大家空间站会随着着许多科学研究的新项目，在其中最重要一个便是随着着空间站伴飞的望眼镜，之后呢它假如出了问题，这一室内空间的航空航天工作人员还能够出来 修一下。如今哈勃望远镜就悲剧了，哈勃望远镜之前全是航天飞船派人上来，可是航天飞船如今全退伍了，因此 哈勃望远镜如今无法修了，它假如修不太好简直太遗憾了。因此 大家的这一空间站边上望眼镜现在是修可以了嘛？如今建可以了嘛？就等待发送或是说还新建？

杨明智：根据我所知道应该是还新建。可是大家国家建这种新项目是迅速的。

袁岚峰：大家满怀期待。

陈松战（中国科学院高能物理研究室研究者；LHAASO协作组物理学剖析融洽人）：实际上大家钢缆新项目海外参加的，参观考察以后对大家钢缆我国的基本建设速率十分吃惊，便说你们建的太快，别人建十几年，結果大家两年内把钢缆这么大一个新项目就建起来了。

袁岚峰：因此 难怪称为超过时期的探测仪，她们那里仍在商议这里早已建完后。

陈松战：说到空间站，实际上大家高能所还有一个宇宙线探测仪还要放到空间站上，便是HERD探测仪，大家高能所参加核心的，应该是一个在空间站上立即检测宇宙线的设备，在立即检测层面的敏感度应当也是做到国际性领跑的。

袁岚峰：你是说要放到大家国家那室内空间上吗？

陈松战：对，大家国家的空间站上。

袁岚峰：它立即对比目标应该是埃尔法磁谱仪咯？

陈松战：它沒有磁石。

杨明智：等同于应当和磁谱仪它也是都有优点的，磁谱仪它的优点取决于它有磁石，因此 它的正电荷精确测量工作能力是十分强的，它能够把各种各样核素包含放射性核素的能谱仪都测出去，但它的缺点便是它十分小。大家刚刚也提及了高能粒子是伴随着动能提升颗粒数颗粒相对密度衰减系数得十分快，因此 它也只有遮盖到十分比较有限的动能，它很有可能就到TEV，10的12次，也就是千万分之一焦耳能段，直往上就束手无策了。可是大家的HERD它的总面积是较为大的，它应该是平米数量级的，这一应该是比AMS（埃尔法磁谱仪）-02大100倍上下，因此 它是关键关心的能段也是在PeV及之上的能段，它是一个立即精确测量的宇宙线。

袁岚峰：它是会铺平在这个室内空间外面，或是在空间站仓里边？

杨明智：是在一个仓库里，自然探测仪肯定是要放到外边，它那一个部位是仓库的部位，便是放到仓库上或是如何，我实际也不是太清晰。

袁岚峰：总之拥有这一空间站，大家有许多试验就可以到外太空里边，这一或是令人很高兴的。

月球表面上能否建太空望远镜？

袁岚峰：有一个人问这个是较为可靠的难题，月球表面上能否建太空望远镜？这一回应肯定是能够，这毫无疑问也是大家的总体目标之一。

杨明智：月球表面上能够建太空望远镜，可是钢缆这类探测仪它是建不上的，由于大家钢缆特性便是要运用空气做为一个target，宇宙线打进空气上造成次级线圈颗粒，大家检测到这种次级线圈颗粒才可以检测到宇宙线，月球表面上沒有空气，因此 是做不来钢缆这类种类的探测仪，可是月球表面上能够做其他类型的探测仪。

陈松战：像空间站一样。

杨明智：如同齐天大圣通讯卫星或是是AMS02埃尔法磁谱仪那类探测仪，假如能做非常大非常大放到月球表面上自然是能够的，但是这一价格是无法想象了。

袁岚峰：月球表面上检测宇宙线它那一个，就沒有挡住，会立即打进探测仪上，便是不一样基本原理的探测仪。

杨明智：没有错，对。月球表面上做为天文学观察的一个优点取决于大家如今放室内空间的地区，都能够放进月球表面上来，就可以相对应的把容积做大，可是经济发展资金投入或是十分可da'gai观的。

袁岚峰：可是它肯定是大家的长期总体目标之一，由于我国如今的确确立的公布要在月球表面里建一个长期性的科学研究产业基地，因此 假如建好在上面毫无疑问需放这种仪器设备的。

高能粒子是怎样加快的？

袁岚峰：此次捕捉到的高能粒子仅仅明确来源于天鹅座，并不了解是怎么加快的，是那样吗？

陈松战：应该是那样，大家只有说大约从天鹅座某一个中心城市，可是它如何加快的，实际上或是大家科学研究上一个在科学研究的难题，第一个我们要寻找发源的地区，第二个下一步就是它如何加快的，才能够进一步科学研究。

袁岚峰：是，可是如今这种发觉最少能够证伪一些基础理论，便是以前提条件的一些基础理论，如今最少能够证实这些基础理论是错的，能够否认一些基础理论，剩余一些基础理论大伙儿仍在那里争，是那样一个情况吧？

杨明智：这一也不能说证伪了一些基础理论。这一仅仅明确了大家进一步科学研究的一个地区，大家未来可以用，包含我刚才提及的方案中的契伦科夫望眼镜列阵，因为它是有更强的角辨别，大家就可以把这个构造看得更清晰，实际精准定位究竟 是哪个星体来的，能够做这一事儿。了解是哪个星体来啦以后，就可以对加快体制开展一些更细腻的科学研究。

我觉得视频弹幕中也有人也有同学们问是这种那么较高能的光量子是怎么造成的？我讲这种质子的造成体制实际上也是有一些叫法的，有一些理论的，如今一般觉得它来自于基波加快，基波便是发生爆炸中会造成那类比它的快速传播比波速要高的那类。

袁岚峰：亚音速的波，就如同一个喷气式飞机，它提升音速的情况下会造成一个声障。

杨明智：它振荡的快速传播超过光速超出波速，就在这类构造的周边，假如依照如今的基础理论基波的最前沿是有电磁场的，它能够拘束住宇宙线，让它不断穿越重生基波最前沿，随后就可以不断得到动能，那么就渐渐地的会加快很高的动能。可是以前一般的观点觉得基波加快最有效情景便是cf超新星遗址，便是超新星爆发后，它的抛射物还会继续在星际空间中一直的澎涨，抛射物澎涨的全过程便是超声速的，因此 它最前沿便会有基波造成。因此 一般觉得在这个地区是宇宙线加快最好是的场地，可是以前的一些对cf超新星仪器设备的观察也说明好像已经知道的十分年青的cf超新星仪器设备并不可以造成那么高效率能量放射线。大家如今精准定位的地区便是天鹅座X-1[4]换句话说天鹅座这一地区，并沒有很年青的cf超新星，可是它是有较强的脉冲星的，并且这一地区是有很多大品质的行星的，因此 的确有可能有以前暴发过的cf超新星遗址，可是现阶段沒有被见到。

此外便是大品质行星，它的星风与大品质行星，我们知道行星品质非常大的情况下比太阳光大100倍大几十倍的情况下，它会吹出来较强的风，便是星风，行星风。实际上大家太阳光也是有那样一个化学物质抛射的全过程，太阳光也是不断往外吹太阳风的，可是这种大品质行星它风的速度和机械能都需要比太阳光大，它的速率大约是要大30倍，抛射物的品质是要大好多个量级。

因此 综合性起來看这些大品质行星，行星风的动能很有可能要比太阳风动能要大7-八个数量级乃至大量。因此 这类大品质行星新风系统，它周边也会产生基波，也可能是一种宇宙线如今加快的发源，可是这种难题现阶段大家目前的数据信息或是没法辨别的，尚需进一步科学研究。这就是现阶段的一个研究现状。

袁岚峰：刚刚杨明智老师说到cf超新星遗址要我想到一件事情，大家此次钢缆的成效实际上有两个最典型性的，一个是天鹅座，此外一个是蟹状星云，事实上它全部试验之中用于校准那一个规范烛火，便是蟹状星云。

我国古代天文学奉献

袁岚峰：蟹状星云针对我们中国人而言应该是尤其尤其的了解，因为它便是全部古代中国针对全球天文学较大的一个奉献，便是宋代的情况下发觉的超新星爆发，宋代1054年，以前见到过天空发生一个尤其尤其光亮跟太阳光一样亮的物品，以致于大白天都能看到，可是在迅速的一段时间以内就看它慢慢黯淡出来，过几个月以后它就变为一个一般的星辰，大家如今把它称为蟹状星云，由于你很显著见到它那一个样子如同一个大闸蟹的，如今它都依然是一个天文学十分关键的观察目标，此次事实上是我们在太阳系里面明确有12个源，它能够传出这类动能做到10的15三次方电子伏数量级的光量子，在其中第一个便是蟹状星云，能传出动能最大的是天鹅座。因此 此次高能物理所发的通知，换句话说它画的艺术图，下边是一个钢缆探测仪，上边左侧便是蟹状星云，右侧便是天鹅座的星象图，因此 画了一个大闸蟹和一个天鹅。

袁岚峰：蟹状星云它就是一个超新星的遗迹对吧？

杨睿智：蟹状星云确实是超新星遗迹，但是我们认为现在观测到的这种高能伽马射线，包括高能到超高能伽马射线辐射，主要是来自于它羽翼中的很小一部分，就是来自于其中的脉冲星周围的脉冲星风云，它这个尺度要比超新星遗迹更小一点。

袁岚峰：所以就是说虽然是来自蟹状星云，但是并不是来自于超新星的遗迹，而且来自脉冲星对吧？

杨睿智：没错。

陈松战：对，它应该是脉冲性的风云，就是脉冲星吹出新风跟介质作用有可能是这样，但是现在其实这个理论还是不太清楚的具体怎么样。

杨睿智：没错，尤其是我们目前，我们拉索在更高的能量看到了一点，可能和这种传统理论的一些背离，可能有一些新的科学在里面，当然这就期待我们的下一篇文章，即将发表在《Science》上，可以向大家宣传一下。

袁岚峰：很期待我们在理论上做出新的突破。

杨睿智：我再补充一点，刚才袁老师说到我们中国古代天文学的贡献，杨老师特别提到了蟹状星云，其实在我们高能、甚高能伽马射线天文这个圈子里，还有一个源也是同样的重要，那个源叫1713，它在南天，很遗憾我们拉索看不见，但是这个源也是个超新星遗迹了，这个源年龄的确定就是根据我国古代的天文文献是宋书天文志，不是宋朝的宋，是南朝宋齐梁陈的宋，是南朝的宋的天文志它的记载，来把这个源的年龄给定下来，这个对辐射机制的研究也是非常重要的一项贡献，这个源其实是一个非常非常亮的源，如果我们人眼可以看到伽马射线的话，它应该是天空中最亮的源，在T位波段，在甚高能伽马射线波段是天空最亮的源，而且它非常大，它比月亮还要大三倍大概。这是我们国家古代天文学对当代天文学的另一个非常重要的贡献。

袁岚峰：它名字怎么叫1713？乍一听1713我还以为是年份但是你说的是南朝宋。

杨睿智：对，南朝宋大概是公元400多年，300多年，300多年还是400多年（420年-479），它的年龄四世纪，年龄大概1700年，这1713的名字是根据它的坐标来的，天文学中的一些普遍的惯例，如果它没有一个传统的名字，就用它的坐标来命名。在我国宋词天文志上也并没有给它起一个非常响亮的名字，只是记录了这一起超新星爆炸的事例。

有拉索还需要建加速器吗？

袁岚峰：有好多人对于发现超高能粒子他的第一反应就是说那是不是说明地球上就不需要建加速器了？因为人类建的反正都不如天上这些粒子。

陈松战：我先说一下我的观点，其实我们宇宙线刚开始发现的时候我们来干什么？就做加速器现在做的事儿，但是最后我们加速器来了之后，就把我们宇宙线在粒子物理这个作用就替代了，所以说不能说我们看到这么高能粒子就可以替代加速器，这两个面向的物理是不一样的，加速器肯定是产生不了这么高能的粒子，这么高能研究还是靠宇宙线，但是说研究基本的粒子物理作用模型什么产生新粒子的，可能还是加速器更高效一点，毕竟天体来的粒子太少了，你想集中大量还是加速器在这个领域应该是更有作为。

袁岚峰：杨老师？

杨睿智：没错，我觉得陈老师说的很有道理，加速器和宇宙线相比，它的特点就是它的流量可以非常大，虽然它的能量现在达不到宇宙线这个量级，但它的流量是非常大的。我们知道在研究加速器研究物质基本相互作用的时候它有一些过程，它的反应截面是非常小的，就是说你必须用非常大的流量才能撞出来几个你想要的事例，这个事情宇宙线是做不到的。还有一个就是即使在我们宇宙线研究中，比如说刚才陈老师也提到了，我们宇宙线现在研究中它用的做法是使用宇宙线和大气中原子相互作用，产生次级粒子，去反推入射宇宙线的一些信息，所以反推过程中其实我们就用到了很多标准模型的东西，这个标准模型就是前人根据加速器上的一系列进展来做出来的。所以这两者确实应该是一个互补的关系，并不是说我们现在宇宙线看到了这么高能量宇宙线，就可以不做加速器物理了，这肯定是不对的。

袁岚峰：我可以补充一下，外行往往以为能量是越大越好，实际上我以前对于加速器的理解也是这样，你有了高能量那个低能量还有什么用，但是最近我才忽然发现一个就是即使你看起来很低能的加速器也是有用的，比如说中国的最早的一个加速器叫做北京正负电子对撞机，那是刚刚改革开放的时候，李政道先生向邓小平建议要做的，邓小平拍板说我们应该建这么一个东西，当然它主要的目的是为了培养人才，因为那时候中国整个高能物理的人才都没多少，因为这个钱都断了顿了嘛。好不容易把这个建起来，它那个能量比那时候还是要低很多，你说这么一个东西能有什么用？除了有教育的目的之外，可是就是这么一个能量很低的加速器，它居然也做了一个很有价值的科学成果，它精确测量了τ子的质量，这个τ子是一种粒子了，是一种轻子，这让我感到很纳闷，我去问高能物理的专家说为什么这个东西要轮到北京正负电子对撞机来测量？回答是这样的说你要精确测量一个粒子质量，前提是要打开粒子的速度非常慢，它动能接近于0，然后你达到大量这样的粒子这样测的最准，就需要你那个能量刚好是在这个粒子对应的那个质量附近是最好的，所以北京正负电子对撞机设计的时候就是这样，它就是跟τ子的质量是最接近的，所以它能把τ子信号测的最准，比那些能量比它高得多的那些加速器实际上是反而更准。所以这就告诉我们任何一个加速器都是有它的用处的。不但是加速器跟宇宙线之间是一个互补的关系，而且不同的能量高低的加速器也是一个互补关系，每一个科学仪器都是有它的用处的。这就是为什么我们前面谈到你有了拉索之后，羊八井仍然是有用的，所以现在各地其他那些能量比较低的探测器也仍然是有用的，大家都可以提供不同侧面的科学信息。所以外行以为有了一个高的其他的全都不需要了，这是典型的外行看法。

袁岚峰：好，非常感谢我们观众提的这么多有意思的问题，既有非常专业的问题，又有非常脑洞的问题。当然也要感谢我们杨睿智、陈松战两位老师无论什么样的问题，都给出了非常专业的解答，我想我们观众也是受益匪浅，也非常感谢我们观众对于我国高能物理的发展有这么深厚的兴趣。我们不但是经常要奔向星辰大海，我们在地面上也可以接受很多星辰大海的信息，经常有很多科学发现跟大家分享。随着几个月之内我们拉索达到全功率运行，所有探测器都会上线，将来肯定会不断的会有更多更重要的科学成果跟大家分享。感谢大家。

杨睿智：谢谢大家，大家再见。

陈松战：再见。