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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如果得了绝症,与其躺在病床上插满管子“受刑”,真的不如有尊严地选择安乐死。当然,前提是到时候可以选择安乐死。还是那句话,尊重生命是一种仁慈,尊重死亡是一种进步。我赞成安乐死!

癌症是威胁现代社会人们生命健康的重要疾病,但癌症治疗的高昂费用使得人们闻风丧胆,让人对他的治疗也就望而却步,而且较差的预后也是人们拒绝治疗的一大原因,那么得了癌症之后不治疗的话,身体会产生怎么样的变化呢?

(1)日益消瘦。癌症是一个消耗性的疾病,癌细胞的增值和繁衍需要大量能量,正常身体组织功能的能量供给减少,而且癌症产生的不适感会引起人们食欲下降,消化道的吸收功能降低,人就会出现消瘦,严重会引起肌肉萎缩,到了最后会出现行走不便,生活也不能自理。

(2)疼痛。癌细胞的扩散会侵犯正常的组织和神经,若不及时治疗,其扩散速度加快,会发展扩散到大脑及神经,产生局部甚至全身都会发生剧烈持续的疼痛,而且疼痛感会随着病情的加重而慢慢加剧。

(3)消化道症状。严重的癌细胞扩散会累及肠道,导致肠道内长出肿块引起肠道梗阻,而且身体的不适感降低食欲,肠胃功能减退导致吸收受阻,一般会产生呕吐、厌食等情况,严重还会发生胃肠道的炎症和溃疡。

(4)肝功能衰竭。若癌细胞的扩散和病变累及到肝脏,首先会出现黄疸,转氨酶升高等肝功能遭到破坏的表现,若不及时治疗纠正,最终肝功能便发生衰竭而引发肝脏疾病甚至全身的疾病。

(5)肾功能衰竭。身体中的许多毒素都需要通过肾脏,通过排尿来排泄,若这一步骤出现问题,严重的会引起尿毒症。确诊癌症之后不治疗,癌细胞会侵犯到泌尿系统,其中输尿管是泌尿系统中较为脆弱的部位,输尿管一旦受到癌细胞的影响发生问题,会阻碍肾脏的排尿,从而也影响肾脏,发生肾衰竭影响生命健康。

(6)呼吸系统出现问题。肺炎是癌症患者经常出现的症状,这跟癌细胞扩散到肺部,影响了肺部正常的生理功能,分泌大量分泌液,影响正常呼吸,而且气管支气管以及肺部的免疫能力下降,容易使呼吸系统感染疾病,发生肺炎。更严重者,最终会因为肺功能衰竭而发生呼吸困难问题导致死亡。

(7)神经精神症状。大脑是我们身体的最高控制中心,如果癌细胞侵犯到了大脑,那么大脑对身体的正常调控就会受到威胁,容易导致患者出现神经错乱,失语、瘫痪、震颤等神经症状,而且这种情况大多是不可逆的。

(8)情绪容易失控。生活的不能自理,身体的不舒服甚至疼痛,都会引起人们强烈的情绪反应,长时间的压抑和忍痛使患者不仅不能够好好度过剩下的生命,还会因为情绪的失控导致与亲近之人发生矛盾。

癌症是种严重的恶性肿瘤,近几年来癌症的发病率逐渐增高,而且癌症的发病年龄越来越趋向于年轻化。大多数的癌症被确诊时已经发展到了中晚期,中晚期的癌症已经出现了,恶性转移或扩散全身的情况,其实治疗会显得特别的困难,那么,癌症晚期还有可能治愈吗?

癌症晚期,还有可能治愈吗?在生活中该怎么做?

一、癌症一般发展到晚期是很难治愈的,癌症晚期的患者此时的血液或淋巴液当中已经存在有大量的癌细胞,癌细胞不断的向血液或淋巴等身体的各个部位逐渐转移,此时患者只能接受全身的治疗,来控制癌症病情的发展,提高患者的生活质量,延长患者的生存时间。

二、癌症晚期癌细胞生长速度比较快,脑瘤血液供应以及营养供应不能够充分的应用,肿瘤细胞就会出现调零或坏死,坏死的脑组织会产生一种毒素,人体就会出现发热或发冷等症状,癌症晚期的治愈可能性并不大,只能通过积极的治疗,减轻患者的症状,延长患者的寿命。

三、癌症晚期患者为了减轻患者的痛苦延长生命,患者一定不要过分的消极或有负面情绪,负面情绪容易导致癌细胞发展速度加快,对病情的控制不力 ,必须要以良好的心态,积极的配合医生治疗。

四、其实,癌症并不可怕,可怕的是癌症患者不能以良好的心态去面对疾病,癌症发展到晚期虽然治愈的可能性并不大,但患者只要积极的治疗,癌症病情也能够得到改善 ,延长患者的生命,因此,癌症到了晚期也不要轻易放弃,一定要相信奇迹的出现。

癌症并非不治之症,目前临床对治疗癌症已经有了很大的进步,特别是早期发现的癌变,经过科学,有序的治疗,很多患者可被治愈,即便癌症到了晚期之后,患者只要积极的治疗,控制癌细胞的发展,也能延长患者的寿命。

TOP5:水瓶座水瓶座一向的我行我素,自己舒服,不管别人对他有什么感想。还说是没人的时候了就算是有人在水瓶座左右水瓶座想要葛优躺,她还不是照样直接就葛优躺了,她才不管别人会怎么看他,反正夏天里像那样躺着不是很舒服吗?躺着冥想也好躺着考虑问题好,哪怕是躺着发发呆让自己的脑洞大开,给自己一个意*的故事,反正自己过得开心就好,哪怕是有人指责自己有懒癌,或者是有人说他坐没坐相,他都无所谓,本来水平平时就不受规矩束缚,怎么可能会要求自己站有站相,坐有坐像呢?!TOP4:白羊座白羊座精力旺盛,旺盛的精力发泄够了,当然就会来个葛优躺,让自己舒舒服服的调整一下体力,恢复一下精神,白羊座对待别人的意见都很无所谓,他们怎么舒服就怎么来?光看白羊座平时穿衣的风格,你就知道,他总是很有自己的一套,根本不介意自己在别人眼中会得到怎样的评价?因为白羊座觉得最开心的事就是要自己开心,别人开不开心无所谓,夏天里如果懒癌犯了,那就来一个葛优躺,这是最舒服的姿势,舒服就是一种开心呀,人生那么短暂,何必还要为了别人的眼光改变自己呢!TOP3:射手座射手座想干什么就干什么,比水瓶座还不愿意受束缚,他们最讨厌那些规矩,什么站如松坐如钟,这些告诫射手座通通都抛到耳堵后面了,射手座觉得这些东西最没意思,一个人的姿态,难道不是为了让这个人感到舒服吗?如果只是想让别人看到自己的时候,觉得看上去很顺眼的话,那大家都去考军校好了,都去当军人好了,军人的坐姿看起来最帅,可是也做得最辛苦,所以射手座认为自己想怎么样就怎么样,舒服就好,不要受那些条条框框的限制,连自己站和坐的姿势都要按照要求来,那岂不是太累了,也太麻烦了,射手座最怕麻烦。TOP2:双子座双子座如果不想要,坐得很端正的话,双子座就会找借口来敷衍周围的人,他会找100个借口让你觉得他说的没错,当然就不应该做得那么端正,否则的话自己不爽,别人看的爽了,有什么意义?双子座最善于诡辩,他想要葛优躺,谁也阻止不了他。其实有时候双子座,违背别人的心意做自己想做的事,并不是他真的那么想做那件事,只是他要发挥一下反叛精神罢了,不愿意听别人的话,不愿意受别人束缚罢了,所以双子座故意要葛优躺,他要向别人宣战告诉他人自己舒服就开心,而且他本来就是表演能力很强,很快就能完美呈现一个原版的葛优躺。TOP1:金牛座金牛座是享乐主义,怎么舒服怎么来?可能有人在的时候金牛座还比较稳重,坐姿也比较端正,让你看起来觉得他是很有教养的人,能做到在别人面前姿势端正有教养这就足够了不是吗?背着人的时候还要控制自己的行为那岂不是太累了吗?所以如果没有人在金牛的身边,金牛就是完全图舒服了,不仅是葛优躺,他可能还会在身边放上各种水果沙拉,或者是他和想喝的饮料想吃的美食,开着空调躺在那里喝着自己想喝的饮料,吃着自己想吃的美食,享受着水果盛宴,这就是享乐派的夏天。

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