【菜科解读】

编辑：赵妍

国际在线报道（记者 朱宛玲）高海拔宇宙线观测站，又名拉索（LHAASO），是以宇宙线观测研究为核心的国家重大科技基础设施。

5月10日，拉索顺利通过国家验收，投入正式运行。

拉索的建设取得了哪些重要突破？又将如何对我们探索宇宙做出贡献？

1912年，奥地利物理学家维克多·赫斯意外发现了宇宙线。

宇宙线是来自宇宙空间的高能粒子，主要由质子和多种元素的原子核组成，并包括少量电子和光子。

研究宇宙线及其起源，是人类探索宇宙的重要途径。

但至今，人类仍未知道高能宇宙线的来源，无法证实其产生机制及加速原理。

“宇宙线起源，是困扰人类100年之久的世纪难题。

中国科学家面向世界科技前沿，发起了破解宇宙线起源的挑战。

”国家重大科技基础设施拉索的核心科学目标，便是探索宇宙线起源。

拉索项目首席科学家曹臻介绍说：“要精确测量候选天体，像超新星，去寻找可能的宇宙线起源、起源的位置和它的特点。

主要的手段就是通过伽马射线的观测，找到它们存在的证据，同时还要精确测量宇宙线的成分和强度。

”

拉索位于四川省稻城县海子山，平均海拔4410米，采用四种探测技术，可以全方位、多变量地测量来自于高能天体的伽马射线和宇宙线。

通过自主创新和国际合作，拉索项目团队完成了多项关键核心技术攻关：首次在大视场成像切伦科夫望远镜中大规模使用新型硅光电管，改变了这类望远镜不能在月夜工作的传统观测模式，实现了有效观测时间的成倍增长；

发展了适应4000米以上高海拔野外工况的大面积、多节点、高精度时钟同步技术，远距离同步精度提升到0.2纳秒，达到国际领先水平；

采用了国产20英寸超大型光电倍增管，并将时间响应提高了3倍，把观测阈能从3000亿电子伏降低到700亿电子伏，大大扩展了观测能力；

发展并实现了“无触发”数据获取，对数据传输率高达4GB/s的宇宙线事例实现“零死时间”观测；

采用特殊的数据筛选技术，对海量数据进行无损压缩，实现从海子山到高能所的实时数据传输。

拉索项目首席科学家曹臻表示，拉索在超高能伽马射线探测灵敏度、甚高能伽马射线巡天普查灵敏度和宇宙线能谱覆盖范围等方面均达到国际领先水平。

“我的一个最重要的体会就是中国之所以现在很快地成功实现拉索这样的大科学工程，跟我们国家现在有一套完备的工业体系是密不可分的。

几乎只有中国可以做到这一点，完全不靠别人的支持，想到的问题（都）能够在国内找到解决方案。

这个是非常不容易的。

”

拉索建设期间即开展观测，科学成果也持续产出，已经取得多项突破性的重大科学成果：拉索在银河系内发现大量超高能宇宙加速器候选天体，并记录到人类观测到的最高能量光子，开启了“超高能伽马天文学”时代；

精确测定了标准烛光蟹状星云的超高能段亮度，发现1千万亿电子伏伽马辐射，挑战理论极限。

曹臻表示，基于目前的研究成果，未来拉索将在两个方面继续发展与探索：“未来的第一步，首先要提高拉索的空间分辨能力。

第二就是我们现在看到的这些加速器，它在发出伽马光的同时，还会伴生地发出来中微子；

未来要去做中微子的探测。

这个涉及到更大规模的实验装置的考虑，可能就是未来10年、20年一直要往这个方向去奋斗去努力。

”

目前，已有28个天体物理研究机构成为拉索的国际合作组成员单位。

合作组利用拉索观测数据开展粒子天体物理研究，同时进行宇宙学、天文学、粒子物理学等众多领域基础研究。

拉索将成为以中国为主、多国参与的国际宇宙线研究中心，借助高海拔伽马天文、宇宙线的观测优势，成为独具特色、综合开放的科学研究平台。

中科院高能物理研究所副所长董宇辉表示：“我们将会围绕这一个大科学装置，坚持做好开放共享，通过这个装置聚集国内外优秀的科学家，充分利用好观测数据，开展物理研究，取得丰硕的物理成果，提升我国在粒子天体物理方面的观测研究水平和我们的国际地位。

”

宇宙真实年龄是多少岁

主要数据来源普朗克卫星（2013–2021）测宇宙微波背景辐射（CMB），给出：137.97 亿年（138.2 亿年）。

近年（2025）CMB 高精度测量（ACT 等）精度提高到约 0.1%，结果仍确认：138 亿年。

交叉检验最老恒星年龄：126–130 亿年（比宇宙年轻，符合逻辑）。

放射性元素衰变、高红移星系年龄（如 MoM-z14 形成于宇宙约 2.8 亿岁时）均与 138 亿年一致。

简单说教科书 / 标准答案：138 亿年更精确值：137.97 亿年所有数据都建立在大爆炸 +ΛCDM 标准模型上；

如果未来有全新模型（比如有人提出宇宙可能更老，如 300 多亿年），那还需要更多证据才能取代现在的结论。

吞噬一切的宇宙深渊，黑洞引力藏着光速禁区

它拥有世间顶尖的引力束缚力，独特的视界边界划分出截然不同的时空领域，只要踏入视界范围之内，就连每秒三十万公里的光速，都没办法挣脱引力拉扯向外逃离。

今天就用闲聊述说的口吻，聊聊黑洞引力的奇特特性，讲讲视界的划分意义，理清为何光速都无法从黑洞内部脱身，一同揭开这片宇宙禁区的神秘面纱。

宇宙天体的引力强弱，一直和自身质量、密度牢牢挂钩。

普通恒星、行星的引力，只能束缚周边卫星与星际物质，物体只要达到对应速度，就能摆脱引力飞向深空。

而黑洞诞生于大质量天体的末期演化，巨型恒星燃料耗尽后，再也无法支撑自身庞大躯体，核心在自身重压下急剧向内坍缩，体积被无限压缩，密度飙升到难以想象的地步。

极致致密的结构，催生出碾压所有常规天体的超强引力，这也让黑洞拥有了独一无二的宇宙统治力。

从黑洞形成的那一刻开始，它就注定成为宇宙里特殊的存在，和我们熟知的星体运转规律彻底区分开来。

围绕黑洞存在一层无形的边界，这便是人们常说的事件视界。

它没有实体外壳，肉眼无法直接看见，却是一道无法逾越的分界线。

视界之外的宇宙空间，依旧遵循常规物理规则，光线、星体、宇宙尘埃都能自由穿梭，天体也可以依靠运动速度远离黑洞影响范围。

一旦物质、光线跨越这条无形界线，彻底进入视界内部，一切都会发生颠覆性改变。

黑洞恐怖的引力会牢牢锁定内部所有存在，再也没有力量能够带着物质脱离这片区域。

衡量天体引力束缚能力，有一个关键参照标准就是逃逸速度，也就是物体摆脱天体引力束缚，飞向宇宙远方需要具备的最低速度。

地球有着自身对应的逃逸速度，火箭突破临界数值便能冲出大气层奔向太空，太阳系里的各大行星、恒星，都有着各自固定的逃逸速度门槛。

黑洞打破了常规天体的速度极限，视界内部的逃逸速度直接超越光速。

光速是目前人类认知里宇宙最快运动速度，连光线本身都没办法积攒足够速度冲破引力牢笼，其他星体、星际物质自然更没有脱身的可能。

光线坠入黑洞视界后，无法向外反射、传播，我们没办法捕捉到黑洞自身散发的光亮，这也是黑洞漆黑一片、难以直接观测的根本原因。

任何闯入视界之内的物质，不管是庞大的恒星残骸，还是细碎的气体尘埃，都会被强大引力不断拉扯撕扯，最终向着黑洞中心奇点不断坠落，彻底消融在这片深渊之中。

超强引力不止禁锢视界内部的一切，也会剧烈扭曲周边时空。

靠近黑洞的星体运行轨迹会被强行弯折，光线途经周边空间也会发生明显偏转。

不少遥远天体发出的光芒，在奔赴地球的途中靠近黑洞区域，都会被引力改变行进路线，这也给天文观测带来了奇妙的视觉效果。

科研人员依靠光线弯折、天体异常运动等间接痕迹，一步步推算黑洞位置，测算它的质量与引力强度。

时至今日，人类依旧没办法近距离抵达黑洞视界实地探查，视界内部的时空结构、物质形态，还留存着大量未解谜题。

光速无法逃逸的特性，让黑洞成为宇宙天然的隔绝领域，里面的一切变化都无法向外传递信息。

黑洞凭借极致强大的引力，划定出超越光速束缚的视界禁区，成为宇宙中最神秘的深渊天体。

这份打破常规物理认知的特质，不断吸引着人类探索研究，随着天文观测技术持续进步，未来我们也会慢慢解锁更多黑洞隐藏的宇宙奥秘。