中国科学家观测到迄今最高能量光子

　今日，一则中国科学家观测到迄今最高能量光子的消息引起了不少网友的议论，很多人对此表示虽然不了解但是听上去很厉害的样子，我们网下面来了解下能量光子，首先来看看这是怎么观测到的

中国科学家观测到迄今最高能量光子.jpg

　　位于四川稻城县的国家重大科技基础设施“高海拔宇宙线观测站LHAASO”在银河系中发现了大量超高能宇宙加速器，并记录了最高值为1.4拍电子伏（拍=千万亿）的伽马光子，这是人类迄今观测到的最高能量光子，这些发现将于2021年5月17日发表在《Nature》（《自然》）杂志上。

　　科学家们发现了能量超过拍电子伏的光子，它们来自天鹅座非常活跃的恒星形成区，以及12个稳定的超高能伽马射线源，它们的能量可达1拍电子伏左右，是LHAASO视场中、银河系中最亮的伽马射线源，测得的伽马光子信号比周围背景高7倍以上的标准差，辐射源的位置测量精度优于0.3度。

　　这次观测积累的数据还是很有限的，但是LHAASO能观测到的源都有0.1拍电子伏以上的伽马辐射，也叫“超高能伽马辐射”，这说明银河系充满了拍电子伏加速器，但人类在地球上建造的最大的加速器（欧洲核研究中心的LHC）只能将粒子加速到0.01百电子伏，银河系中的宇宙线加速器有能量极限是“常识”，所以预测的伽马射线能谱在0.1拍电子伏特以上被“截断”，LHAASO的发现完全突破了这个“极限”，大部分来源没有被截断。

　　中国科学家观测到迄今最高能量光子意味着什么

　　这些发现开启了“超高能伽马天文学”时代，表明年轻的大质量星团、超新星遗迹和脉冲星云是银河系超高能宇宙线起源的最佳候选者，这有助于破解宇宙线起源的“世纪之谜”，科学家们还需要重新认识银河系高能粒子的产生和传播机制，探索极端的天体现象和相关物理过程，检验极端条件下的基本物理规律以及极端天体现象。

　　高海拔的宇宙线天文台仍在建设中，这一成就是建立在已建成的1/2比例检测装置的基础上的，2020年11个月的观测结果由中国科学院高能物理研究所牵头的LHAASO国际合作组完成。

　　能量光子是什么

　　能量是一个概念，光子是物质的一种存在形式，光子有能量，而且具有能量的除了光子，任何物质都有能量。

　　光的本质是电磁波，光子往往被认为是波包而不是实物颗粒，当然光子确实有一些类似于真实粒子的性质，比如动量守恒等等。

　　光子是光量子，电磁辐射的量子，规范粒子传输电磁相互作用，记录为γ。它的静止质量为零，它没有电荷，它的能量是普朗克常量和电磁辐射频率的乘积，E=hv，它在真空中以光速c运行，其自旋为1，它是玻色子。

　　光子能量是能量单载光子，光子的能量与电磁辐射的频率成正比，因此，等价地，与波长成反比，光子频率越高，能量越高，同样，光子的波长越长，其能量越低。

　　光子能量可以用任何方式表示，能量单位，在通常用来表示光子能量的单位中，电子伏（EV）和焦耳（及其倍数，如微焦耳），一焦耳等于6.241018较大单位可以更好地代表频率更高、能量更高的光子的能量（例如伽马射线），而不是低能量光子（如无线电频率区域电磁谱）。

　　中国科学家观测到迄今最高能量光子是我国天文学的一大进步，将来随着科技发达，想必可以观测到更加多的天文物质、天文现象。