中国科学家发现的最高能量光子,突破了物理常识,能获得诺贝尔物理学奖吗?

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       2021年5月17日,国际著名期刊《自然》杂志发表了我国科学家的一项重要成果:在银河系内发现了能量达1.4拍电子伏特的伽马光子,相当于可见光能量的千万亿倍!这是人类迄今为止探测到的最高能量的光子。该发现改变了人类对银河系的传统认知,开启了“超高能伽马天文学”时代。

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图注:目前,世界上最大的欧洲大型强子对撞机(LHC)也是一种类型的加速器,能够把质子加速到99.999999%的光速,然后让两束这样的近光速粒子流发生迎头碰撞,产生大量次级粒子,观察其中发生的物理现象。

我们知道,宇宙中到处都有高能粒子(射线),这些粒子的能量同样是来源于某种具有天然加速机制,能够产生高能粒子的地方。这些地方我们就可看作宇宙天然加速器。这些天然加速器的加速能力可了不得,这次发现的1.4拍电子伏特光子的能量相当于欧洲大型对撞机(LHC)中质子能量的几百倍,也比被杨振宁反对,计划耗资上千亿元建造的全球最大粒子加速器大(中国计划建设的大型粒子加速器性能是LHC的三倍)。

这次,我国新建的高海拔宇宙线观测站(LHAASO)除发现了这颗能量达1.4拍电子伏特的光子之外,还发现了12个“拍电子伏特超高能宇宙线加速器”,这表明银河系内普遍存在此种类型的天然加速器。这些光子能量从0.1PeV一直延伸到1PeV,颠覆了原先伽马射线能谱会在0.1PeV处受到限制的“常识”。

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这些高能粒子的加速机制是什么呢?现有的高能粒子加速机制,已无法完美解释本次的新发现,亟需构建新的理论模型。

这种突破性的发现完全是诺贝尔奖级别的,但是否可以获得,可能还有意识形态问题,西方未必认可。中国科学家做好自己的工作是最重要的事情。

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1912年,维克托·弗朗西斯·赫斯(Victor Francis Hess),发现许多超能射线来自宇宙,获得了1936年的诺贝尔物理学奖。

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