对话LHAASO首席科学家曹臻:千年之后,金牛座传来什么讯息?

对话LHAASO首席科学家曹臻:千年之后,金牛座传来什么讯息?,第1张

公元1054年7月4日,我国北宋仁宗至和元年的五月二十六日,大约天亮时分,开封府东南方向的天空中出现了一颗极亮的大星,因其出现在天关(即金牛座)位置,宋代司天监的天文研究者们称其为“天关客星”。这一天文事件被多部史书记载了下来——

据《宋史·天文志·第九》,这颗星于“至和元年五月己丑,出天关东南可数寸,岁余稍没”;《宋会要》记载:“嘉祐元年三月,司天监言:‘客星没,客去之兆也’。初,至和元年五月,晨出东方,守天关,昼见如太白,芒角四出,色赤白,凡见二十三日”。

这是 历史 上最早记载恒星爆炸的文字,也即当今天文学界非常著名的蟹状星云的前身恒星初始爆炸时候的情景。尽管其距离在地球6500光年远的地方,人们在地球上的白天,仍能看到它的光亮。

距离蟹状星云爆炸后967年,近日,地球再次收到从金牛座传回的“讯息”——

同时,这次观测还记录到能量达11拍电子伏(拍=千万亿)的伽马光子,由此确定在大约仅为太阳系1/10大小的(约5000倍日地距离)星云核心区内存在能力超强的电子加速器,加速能量达到了人工加速器产生的电子束的能量(欧洲核子研究中心大型正负电子对撞机LEP)两万倍左右,直逼经典电动力学和理想磁流体力学理论所允许的加速极限。此次观测结果是基于LHAASO 1/2 阵地和 3/4 阵地过去14个月观测的成果,已于今日(7月9日)在《科学》(Science)上发表,由中国科学院高能物理研究所牵头的LHAASO国际合作组完成。

在成果发布前夕,中国科学院高能所研究员、高海拔宇宙线观测站首席科学家曹臻专程从北京飞到成都,接受一众媒体采访。“这是在四川发现的成果,一定要在四川讲出来!”他说。

此次研究发现意义何在?LHAASO的科学目标是什么?

曹臻

为超高能区标准烛光设定亮度标准

“这把尺子,被我们中国人找到了!”

红星新闻: 此次成果除了观测到11拍电子伏光子,还实现了前所未有的超高能区(03-11拍电子伏)的精确测量,其意义何在?

曹臻: 除了带来其自身对物理理解的理论模型外,蟹状星云还有一个更为重要的功能,即为该能区标准烛光设定了亮度标准。在最高能段的标准里,在LHAASO之前,没有任何手段可以检测。也就是说,LHAASO开辟了全新的未知领域,且制定了这个领域的实验调查发展的标准。

打个比喻,就像提供了一把标准计量的尺子,将来此类实验,都要以此来检测探测器的测量是否准确。而这把尺子,被我们中国人找到了!

红星新闻: 什么是标准烛光?

曹臻: 目前北半球只有蟹状星云一个标准烛光,标准烛光应用在天文观测上,其作用有2个:位置和亮度。

具体来说,天文望远镜要精准测量一个星体的具体位置,就要用蟹状星云来表明探测器方位。

从亮度来说,在万亿亿倍的范围上,蟹状星云是为数极少的在射电、红外、光学、紫外、X射线和伽马射线波段都有辐射的天体, 历史 上对其光谱已经进行了大量的观测研究,是非常明亮且稳定的高能辐射源,因此在多个波段它被作为标准烛光,也即是测量其它天体辐射强度的标尺。如果落在能量范围内的光子在此次制定的物理模型范围内,就证明亮度测对了。

高海拔宇宙线观测站(LHAASO) 图据高能所

红星新闻: 您所提到的“星云核心区内存在能力超强的电子加速器,加速能量达到了人工加速器产生的电子束的能量两万倍左右”,此发现意义何在?未来可运用在哪些领域?

曹臻:除了直逼经典电动力学和理想磁流体力学理论所允许的加速极限,未来我们还可能找到和人类制造的地面加速器完全不一样的加速机制和方式,对未来地面加速器的 设计和建造有重大指导意义。

此次研究成果主要用于基础物理的研究 探索 。未来如果我们能造出更高效率的加速器,这些加速器就可用于癌症治疗和诊断等领域。比如,现在的加速器只在大型医院使用,未来这些设备可能更加小型化,在一些小医院里就可以使用。

红星新闻: 这次的发现也是“千年等一回”,为何距离上一次重大发现,中间隔了那么长时间?

曹臻: 科技 发展是主要因素。古代只能用肉眼观看,现在有各种各样的波段测量仪器和手段,从贵州的500米口径球面射电望远镜(FAST)到LHAASO,其中覆盖的能量范围是 万亿亿倍,包括射电、红外、光学、紫外、X射线和伽马射线波段,LHAASO还覆盖了更高能量的波段。

此外,蟹状星云爆炸后的遗迹星云至今的辐射也比太阳大,爆炸后形成的中子星直径约25公里,以每秒30圈的速度急速旋转着,整个星体至今仍以每秒1000~1500公里的速度扩张着。经过近一千年左右的扩展,高速旋转的超强磁场将脉冲星表面磁层中的大量正负电子持续不断地吹向四周,形成一股速度近乎光速的强劲星风。星风中的电子与外部介质碰撞后会被进一步加速至更高能量并产生我们看到的星云。

要注意的是,尽管蟹状星云在不断扩大,但它的大小实际上只有0005度,我们在地球上以6500光年的距离看它,肉眼依然分辨不出,只有通过天文望远镜才能看到它的面貌。

红星新闻: 那我们是否会和贵州的FAST进行合作?

曹臻: 当然!我们前面提到,FAST到LHAASO,其中覆盖的能量范围是 万亿亿倍,FAST正好是最低的一段,LHAASO是最高的一段,要对此现象进行一个完整深入研究,一定要开展多波段的综合统一研究。在多波段研究中,我们已经和FAST提出多个源的观测申请。最终目的,是通过研究这些特殊的天体,找到宇宙线起源,搞清楚起源的机制是什么。从科学上来讲,这也是我们最终要实现的目标。

高海拔宇宙线观测站(LHAASO) 图据高能所

LHAASO今年8月正式投运

“将有更多激动人心的科学突破”

红星新闻: 时隔近一千年,蟹状星云再次被我们中国人、被四川的科学观测站捕捉到了,对此您有何感受?

曹臻: 肯定很自豪。在天文 历史 中,蟹状星云有很多个“第一”,但这一次的“第一”不太一样,因为我们所观测到的11拍电子伏,可能是能观测到的最高能量段,是一个全新的未知领域。在LHAASO建造前,欧洲和美国主流的伽马光子的探测是天文望远镜,其能捕捉到的 最高能量为01个拍电子伏。在过去二、三十年中,发表在《科学》上的,都是几十个零点零几拍电子伏的观测。原因是随着能量升高,电子强度越来越低,如果没有像LHAASO这样高灵敏度的大型探测器,是无法将其捕捉的。这也是此次统计数据尤为重要的原因。

NASA发布的蟹状星云中心,中心有最明亮的一颗中子星。图源/IC photo

同时,LHAASO可能在未来十年乃至二十年内,都是一个国际领先的大科学装置。可以看到,中国人在科学上的贡献,已经变得越来越重要。

红星新闻: 上一次发布LHAASO观测到的成果是5月17日,不到两个月时间,我们就发布了2次重大成果,对于这个频率您如何看?

曹臻: 无论是速度还是更高能量级的发现,都大大超出了我们的预期。值得一提的是,LHAASO是一个非常综合性的探测装置, 它一共 有4种探测器, 这4种探测器对于宇宙线的现象,从不同角度立体地进行观测,因此它提供了一个非常丰富的宇宙线的知识测量。除了研究基础物理的内容以外,它还可以研究气象、雷电、太阳活动等等,这些领域的研究也正在逐渐开展。

红星新闻: 能否介绍下LHAASO的建设节点和未来三五年的中远期规划?

曹臻: 目前LHAASO阵列 探测器的安装已全部结束,已进入探测器调试的最后阶段,预计今年7月底可以达到完全观测的条件,8月正式投入运营,年底前完成验收。

LHAASO的未来规划依然是天文观测。目前我们已经发现有12个宇宙线起源的候选天体,未来几年,我们会像此次发布的蟹状星云成果一样,对 这些源去做深入研究。LHAASO的潜力巨大,目前我们的成果仅仅是冰山一角,一旦阵列正式运行,可以预见的是,未来将有更多激动人心的科学突破。

编辑 陈怡西

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先简单介绍一下SYNC+

1、搭载在哪些车型上

其实早在今年4月份的上海车展,SYNC+系统就已经亮过相,不过当时还处于展示阶段,而今这套系统已经搭载在四款车型上了: 锐界 ST、金牛座、 福克斯Active 、以及Escape。

2、SYNC+与SYNC3有关系吗

还记得早前我们就体验过福特的SYNC系统,从第二代SYNC再到SYNC3,此前我们都有实测过,但这套SYNC+系统并非是任何版本SYNC的升级迭代,而是由福特与百度共同研发设计的,也就是说,SYNC+是在百度上运作的互联网思维、UI和服务,以此来打通整条生态链,比如手机-车机-家居的互通互联,更智能也更符合本土口味。

福特SYNC3 福特SYNC+ 8L/10L英寸触摸屏 123L/128P英寸高清触摸屏 扁平化卡片HMI设计 开放灵活的车载OS平台、定制化界面 本地语音识别 AI自然语义识别控制 本地导航 在线导航,支持路线动态规划 USB/蓝牙/wifi 账户ID绑定,车-手机-家居无缝体验 支持AppLink/CarPlay等手机互联 不支持 支持3G/4G通讯模块 4G全时在线

3、在SYNC+上你可以体验到什么

借着百度Apollo与恩智浦的合作,SYNC+也用上了NXP最新的iMX8系列产品,整体硬件配置,目前在行业来说也算是非常高的,而在SYNC+上你将能体验到:

1、4G全时在线,可享有爱奇艺、QQ音乐、喜马拉雅等海量娱乐内容,以及美团定外卖、餐厅、**票、定机酒、找停车场等本土支付服务。

2、能与手机账号互通和智能管家互联,下载“福特派”app并绑定车载系统后,即可打通与百度联合的入口。

3、支持智能语音、智能导航、OTA升级等常见功能。

所以,SYNC+和SYNC3不同,封闭的原生SYNC+系统并不支持Carplay、Andorid Auto和Carlife的手机映射功能。

4、关于SYNC+的交互模式

SYNC+的交互模式和传统车机不同,卡片式UI更接近于手机的触控方式,功能虽多,但交互流程的逻辑还是非常清晰的,并且尽可能的减少了物理按键。另外,主页的常用功能可以自定义10个卡片放置到首页上,其他次要功能在“更多服务”一页中就全部交代清楚了,这里我为您呈上一个小视频,您就很清楚了。

海量娱乐/支付服务体验

多媒体娱乐方面,我们常见的FM/AM、蓝牙音乐以及本地音乐自然是不必多说,而SYNC+系统还拥有海量的在线音视频娱乐资源,比如QQ音乐、虾米音乐、爱艺奇视频以及喜马拉雅也都整合进去了。

那么,在线娱乐的流量资费是免费的吗SYNC+系统流量共包括三个部分:

一是基础流量——用于语音、地图、系统更新等基础功能服务,这部分流量是免费的;

二是影音娱乐流量——用于随心听、随心看等娱乐服务,这部分所产生的流量并不是终身免费的,套餐外的流量需另外购买,比如我们这个套餐是1G,超过就需要另外购买了;

三是车载热点——用于外部设备通过车机4G网络上网,套餐外的流量仍然需要另外购买,比如我们这个套餐是3G,超过就需要另外购买了。

除此,SYNC+系统还支持微信、支付宝和百度钱包三种支付功能。不过,目前的交互流程还无法更进一步,比如机票火车票目前只能查询,**票以及外卖的支付流程目前还无法在车机中直接完成,需用手机进行扫码支付。

另外,SYNC+系统还有一个亮点是可以联网控制智能家居,比如在车里远程控制打开家里的空调、台灯,上班路上启动扫地机器人、下班路上启动电饭煲等,目前SYNC+已经能适配于百度Apollo车家互联生态圈中的一百余种家用电器产品了,可带来很多生活化场景的解决方案。

展开余下全文(1/3) 2 远程控制及语音功能体验 回顶部

远程控制体验

能够手机远程控制车辆也是SYNC+系统的必备功能,在下载“ 福特 派”app并绑定好车机后(通过扫描车机上的二维码进行绑定),就能实现道路救援、远程控制、预约保养等服务。这里要强调的是,车机是可以支持多个手机同时绑定的,这样就方便了一家人的用车习惯。

关于福特的道路救援服务:

1、费用说明——自购车之日起2年内,可免费享受道路救援服务。

2、救援服务包括——提供车库、路边快速处理车辆故障服务;提供车辆抛锚拖车服务;提供加油(费用由车主自行承担)、加水、搭电、备用电池等服务;提供故障送修当天事发地至150公里内的打车报销服务;为异地抛锚并在48小时内无法修复的车辆,提供最多3晚4星酒店的免费住宿服务。

智能语音功能体验

语音功能虽不是什么新鲜的词儿,但体验的好坏却也是参差不齐的。由于 金牛座 128英寸中控竖屏,基本是极大可能的取消了物理按键,所以智能语音做得好不好就非常重要了。

老实说,SYNC+系统的语音功能确实非常不错,通过“你好,福特”进行唤醒,无论是正常语速还是夹杂着方言的普通话稍快语速,SYNC+都能准确做出判断,并对于语音语义的识别效率非常高。除此,SYNC+对于声源的区域识别也非常准确,如果是副驾驶位说“我冷了”,那么系统只会为您调节副驾驶位置的空调温度,这点有别于我们常见的语音功能。不过目前虽为双麦克风多音区识别(即主副驾识别),未来还会增加为四麦克风(即加入后座语音识别),这还是非常值得期待的。

我多次体验后发现,每次通过“你好,福特”唤醒语音功能后,无需等待,直接说出你需要的指令,系统也都能识别。比如“你好福特我要回家”,它会帮你自动规划回家的路线,而无需在唤醒“你好,福特”后,等系统响应了再说出指令。

不过,语音系统所能支持的功能目前还仅局限于车机里所集成的功能,包括导航、音乐、空调、查询服务等功能,也就是说类似于打开车窗之类的操作目前暂时不支持。这里我们也拍了一段关于语音的小视频,各位网友可以感受一下它的便利性:

如果没有流量了,语音功能还会好用吗这是不少用户都很关心的一个问题——如果是在信号不好、或者没有网络的状态,SYNC+其实也能识别出超过500条语音控制指令,包括音乐播放,查找目的地等这些常用指令。

3 自动泊车功能体验 回顶部

自动泊车体验

金牛座 主要是通过毫米波雷达和全景摄像头来辅助识别,在自动泊车时,可以直接在车机界面看到周边障碍物情况。

金牛座的自动泊车能够在一定程度上 解放 双手,不过由于金牛座自动泊是以辅助为主的工作特性,从实际体验来看,在寻找停车位时会存在一定误差,尤其是在停车过道有马路牙子的地方,系统会因判断空间够而误以为有停车位。对于两边没有停着车、划线也不清晰的车位,识别的准确性也存在误差。

总结

值得点赞的地方:

1、封闭的原生系统还是比较流畅的,UI及交互个人觉得容易上手,基本上就和玩一个大点的手机没区别。

2、系统自带的音视频娱乐软件几乎能满足所有人的用车需求了,在线音乐是“真香”。

3、语音功能是真不错,不仅识别准确、关键是响应速度还非常快,而且还支持音区识别以及部分功能的免唤醒服务,这些都值得给赞。

4、远程功能对于车辆的防盗多少还是很安心的,虽然智能家居目前还未普及开来,不过这也算是打通手机-车机-家居的一个方向。

一点点小建议:

1、老实说,如果没有这么好用的智能语音功能,对于非实体按键的空调设置我是真心不习惯,不利于盲操。只能说金牛座这套系统确实很好弥补了这个点。

2、自动泊车只能当做辅助,在较暗、停车线不明显的地方,其识别的准确性存在误差。

3、虽然这套系统已经很好用了,不过体验过的编辑们还是希望能支持CarPlay。当然,或许站在百度的立场上,支持CarPlay后,或许用户会习惯性用地用高德导航,这对自带的百度导航不利。

(图/文/摄: 王晓莉) @2019

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