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刚刚,诺贝尔物理奖爆冷!82岁狂人一人独揽,凿穿南极冰川
配图:刚刚,诺贝尔物理奖爆冷!82岁狂人一人独揽,凿穿南极冰川
新闻导读
刚刚,诺贝尔物理奖爆冷!82岁狂人一人独揽,凿穿南极冰川长条目拆成上下篇,通勤读完一篇刚好,到站不憋屈。标签过滤能躲开暂时太难的,先专注自己能消化的层级。方法讲得多:对照、重复、证据强弱,比只丢结论更让人长进。转给带娃的父母时也不担心语气太冲或太玄乎。减少家庭里的无效争执,科普真正落到生活里,感觉很实在。
他后来回忆这段往事,说得非常坦白:「我猜别人一定也想到过同样的点子,然后放弃了。要不是我当时对天然冰的光学性质一无所知,我大概也会放弃。」
它没有电荷,质量几乎为零,它几乎不与任何物质发生相互作用。被称为「宇宙幽灵」。此刻,有大约650亿个来自太阳的中微子,正穿过你的指甲盖。
哪怕是在宇宙深处超大质量黑洞的边缘,只要产生了高能中微子,它们就能直线飞越数亿光年,把原汁原味的宇宙极端事件信息,「快递」到地球。
绝大多数中微子会直接穿过探测器。如果中微子的数量足够大,且我们准备的靶子(探测介质)足够厚、足够多,总会有那么几个中微子,会「一头撞上」靶原子核。
这些带电粒子在介质中穿行的速度,会超过光在该介质中的传播速度,从而产生一种类似于「音爆」的光学现象——切伦科夫辐射,发出幽幽蓝光。
起初,这个想法听起来就像是科幻小说。但哈尔岑四处游说,最终拉起了一支队伍,开始了人类历史上最硬核的「极地包工头」岁月。
最初他们遇到巨大的挫折:浅层冰里充满了气泡,光线根本传不出去。但他们没有放弃,冰川学家指出,挖得越深,巨大的压力就会把气泡挤压进冰的晶格中。
果不其然,当他们钻到1400米以下时,奇迹出现了——这里的冰层极其纯净、透明。中微子碰撞产生的蓝色闪光,可以毫无阻碍地穿透数百米的冰层!
这些线缆排列成一个巨大的六边形阵列,深度覆盖1450米到2450米的冰层。就这样,科学家们在南极冰盖内部,圈出了一整块体积达一立方公里、重达十亿吨的纯冰,这就是「冰立方」。
2013年,团队在两年的数据里翻找能量更高的一类中微子,结果撞见了两个能量超过1PeV的事件,分别是1.04PeV和1.14PeV。这是人类首次确凿发现来自太阳系外的高能天体物理中微子。
顺着这两个事件调整分析方法,团队在同一批数据里找出了28个高能宇宙中微子。2014年,统计显著性达到5.7σ,纯大气来源的解释被排除。
全世界的望远镜立刻对准那个坐标,结果令人汗毛直立:那里有一个正在疯狂爆发的耀变体(TXS 0506+056)——一个中心拥有超大质量黑洞的活跃星系!
2022年,冰立方又从活跃星系NGC 1068方向找到了79个中微子。那里的超大质量黑洞裹在厚厚的气体和尘埃里,测到的伽马射线很弱,中微子却出来了。
这次立功的是机器学习。冰立方在德国多特蒙德工业大学的合作者,开发了一套机器学习方法,专门挑出中微子撞击产生的「级联」事件,同时重建它的方向和能量。
用上新方法后,保留下来的中微子事件多了一个数量级以上,搜索灵敏度提高到原来的3倍。团队从10年的数据里,用约6万个中微子拼出了银河系的样子。
就在本次诺奖揭晓前的2026年,冰立方团队发布重磅成果:他们终于清晰地看到了银河系自身发出的高能中微子辉光!这意味着,我们终于用中微子作为画笔,描绘出银河系的全新面貌。
今天仰望星空,我们不仅能用光去「看」,用引力波去「听」,还能用冰立方捕获的高能中微子,直接「透视」宇宙中最狂暴的黑暗核心。
而在地球最南端,有一群浪漫又疯狂的地球人,在一立方公里的黑暗纯冰中,睁大了眼睛,只为等待这跨越亿万年的惊鸿一瞥。
网友观点
动画示意不炫技,目的就是服务理解,比纯文字好懂一截。语言通俗,但没有把科学讲成尴尬段子,分寸拿得住。章节拆上下篇时长度刚好,移动阅读不憋屈。和带娃的父母一起看时,讨论会自然落到证据而不是站队。减少家庭里的无效争执,科普真正落到生活里,感觉很实在。至少在我这儿,它已经从尝鲜变成了习惯。
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