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有史以來能量最高的宇宙射線，為什麼我們之前沒有遇到過？

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2022年11月01日 -
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在1991年10月15日發現了最高能宇宙射線，猶他州的一個天文台發現了一些非凡的事情：發現了一個能量強大的粒子，它很快被取了名字叫做“Oh-My-God particle（哦 我的上帝粒子）”。 但是它究竟是什麼，為什麼我們之前沒有見到過這類事物？
宇宙射線是在1912年被奧地利裔美國物理學家維克多赫斯恰巧發現的。 它是在宇宙中爆炸並且具有很高能量的亞原子粒子。 它們也極其的常見，地球經常被它們轟擊，盡管它們大多數都是低能量並且不值得被注意。 一般認為，宇宙射線通常起源於宇宙中非常亮的點，比如遙遠的恒星，超新星、類星體和耀變體。 
我們的太陽可以發射出宇宙射線，但是，高能量的宇宙射線（從我們自身角度看）通常被認為來自更遙遠的地方。 如果想讓宇宙射線被認為是超高能的話，他需要達到高於1EeV或者1“exa-電子伏”的能量。 他的能量是標准電子伏的百萬三次方倍。 
所以，任何測量超過1EeV的事物都具有著令人震驚的能量！我們既然一直受到宇宙射線的撞擊，那麼，在1991年猶他州觀測到的為什麼如此特別呢？直到如今，“Oh-My-God particle（哦 我的上帝粒子）”仍然是我們觀測到的能量最高的宇宙射線，盡管在之後也觀測到幾近相同的宇宙射線，但是並沒有可以和它媲美的。 “OMG”粒子的能量大約是320“exa-電子伏”並且以99.99%（隨後以19個點多9秒，5,1）倍的光速運動。 
這條特別的宇宙射線令人很困惑，以至於觀察到它的科學家推遲了一年才向世界公布了它。 因為他們害怕這是一種瘋狂的反自然現象。 我們從沒有在此之前見過相同的東西！即使按照如今的標准，OMG粒子也比世界上最大的機器--大型強子對撞機中加速出的粒子快大約一千萬倍。 具體來說，OMG粒子打破了格萊森-查澤品-庫茲敏極限，這個極限是以發現他的物理學家命名的，也稱作“GZK極限”。 
提出於1966年的GZK極限表明，宇宙射線能量永遠不可能超過60艾電子伏特（6×1019eV or 60Eev）。 原因在於不管我們怎麼樣去觀測，宇宙它不僅僅只是單純的空間，而是充滿著無窮無盡的粒子，其中尤其重要的是包括了組成宇宙微波背景(cosmicmicrowave background, CMB)輻射的光子。 在GZK假設中，若宇宙射線的能量高於60艾電子伏特，CMB中的光子將在其軌道上對宇宙射線產生阻礙作用，具體表現為宇宙射線粒子對CMB粒子的撞擊。 
但事實真像假設那樣嗎？OMG粒子已經超過了五次以上的 GZK 極限，並且OMG（Oh-My-God）粒子被發現以來，已經有數百種其他超過60EeV的極端能量射線被發現。 對打破GZK極限這一現象的一種假設認為，這與粒子本身有關。 有人認為，當我們所討論的粒子是質子時，GZK 限制仍然適用且不能被打破，但這些“跨GZK 事件”（極端能量宇宙射線）中的粒子或許是由更重的元素組成的。 
不幸的是，由於神秘的OMG粒子如白駒過隙轉瞬即逝，我們至今無法知道它是質子還是其他什麼物質，且之後探測到的所有其他極端能量宇宙射線也是如此。 OMG到底是從哪裏來的，我們至今一無所知。 
雖然我們知道這些粒子通常會被類星體或超新星等非常明亮的物體增壓加速，但當我們仰望浩瀚星辰，希望找出哪個類星體或超新星可能專門發射OMG粒子時，給科學家的答案仍然是一片空白。 其中一個問題就在於，宇宙射線的軌跡可以被類似銀河系自身的磁場這樣的因素改變。 
天文台已經探測到其他一些宇宙射線似乎來自指向大熊座的模糊方向，但是除此之外就沒有更多確切的結論了。 當科學家試圖去了解宇宙射線時，時間是擺在我們面前的另一個問題。 直到宇宙射線進入大氣層，我們才能真正去了解它，但這一過程發生得又是如此之快。 我們只能借助契倫科夫輻射看到它們，契倫科夫輻射是當一個物體在類似於水這種介質的速度超過了在此介質中的光速時產生的輻射。 但即便如此，輻射現象也只是非常短暫地可以被我們所看到。 
關於OMG粒子，或者你可以叫他“我的天啊粒子“，因為他蘊含著的超大的能量，這讓人們幾乎沒辦法得出什麼有意義的結論，除了他“發生了”。 不論怎樣，我們還是在學習宇宙射線方面有一些進度。 致現在為止，在2008年開始的猶他州的使用了507個表面檢測器的“望遠鏡陣列項目“中（沒錯就是那個發現了OMG粒子的猶他州）發現了在我們已發現的超高能宇宙射線中，有27%我們經歷過的超高能宇宙射線只來自於6%的天空。 
這個明顯的“熱點”（特別關注的區域）再一次出現在的大熊座的方向，所以至少我們一直以來所搜的的方位是大致正確的！但是還是存在著許多的謎題等著我們去解決，尤其是當阿根廷的皮埃爾·奧格天文台在半人馬星座A（在地球的天空中第五亮的星系）方向發現了另一個“溫點”（比熱點要冷）之後，科學家和分析學家就像明日不再存在一般的希望終有一天我們可以准確的定位具體是什麼在發射這些宇宙射線，以及它或者它們在哪裏。 
說不定那個時候，我們就可以更好的理解在1991年我們所看到的那個用超過了99.99%的光速發射向我們銀河系的東西。 某種意義上，這是幾個宇宙中最大的的謎題之一。 但誰又清楚呢，在擁有無限的可能性的宇宙中，可能有一天我們會觀測到比不可比擬的“我的天啊粒子”更為驚人的東西。 
by：P A T R I C K，2032.，王三火擱這兒贊美太陽

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在1991年10月15日發現了最高能宇宙射線，猶他州的一個天文台發現了一些非凡的事情：發現了一個能量強大的粒子，它很快被取了名字叫做“Oh-My-God particle（哦我的上帝粒子）”。但是它究竟是什麼，為什麼我們之前沒有見到過這類事物？

宇宙射線是在1912年被奧地利裔美國物理學家維克多赫斯恰巧發現的。它是在宇宙中爆炸並且具有很高能量的亞原子粒子。它們也極其的常見，地球經常被它們轟擊，盡管它們大多數都是低能量並且不值得被注意。一般認為，宇宙射線通常起源於宇宙中非常亮的點，比如遙遠的恒星，超新星、類星體和耀變體。

我們的太陽可以發射出宇宙射線，但是，高能量的宇宙射線（從我們自身角度看）通常被認為來自更遙遠的地方。如果想讓宇宙射線被認為是超高能的話，他需要達到高於1EeV或者1“exa-電子伏”的能量。他的能量是標准電子伏的百萬三次方倍。

所以，任何測量超過1EeV的事物都具有著令人震驚的能量！我們既然一直受到宇宙射線的撞擊，那麼，在1991年猶他州觀測到的為什麼如此特別呢？直到如今，“Oh-My-God particle（哦我的上帝粒子）”仍然是我們觀測到的能量最高的宇宙射線，盡管在之後也觀測到幾近相同的宇宙射線，但是並沒有可以和它媲美的。“OMG”粒子的能量大約是320“exa-電子伏”並且以99.99%（隨後以19個點多9秒，5,1）倍的光速運動。

這條特別的宇宙射線令人很困惑，以至於觀察到它的科學家推遲了一年才向世界公布了它。因為他們害怕這是一種瘋狂的反自然現象。我們從沒有在此之前見過相同的東西！即使按照如今的標准，OMG粒子也比世界上最大的機器--大型強子對撞機中加速出的粒子快大約一千萬倍。具體來說，OMG粒子打破了格萊森-查澤品-庫茲敏極限，這個極限是以發現他的物理學家命名的，也稱作“GZK極限”。

提出於1966年的GZK極限表明，宇宙射線能量永遠不可能超過60艾電子伏特（6×1019eV or 60Eev）。原因在於不管我們怎麼樣去觀測，宇宙它不僅僅只是單純的空間，而是充滿著無窮無盡的粒子，其中尤其重要的是包括了組成宇宙微波背景(cosmicmicrowave background, CMB)輻射的光子。在GZK假設中，若宇宙射線的能量高於60艾電子伏特，CMB中的光子將在其軌道上對宇宙射線產生阻礙作用，具體表現為宇宙射線粒子對CMB粒子的撞擊。

但事實真像假設那樣嗎？OMG粒子已經超過了五次以上的 GZK 極限，並且OMG（Oh-My-God）粒子被發現以來，已經有數百種其他超過60EeV的極端能量射線被發現。對打破GZK極限這一現象的一種假設認為，這與粒子本身有關。有人認為，當我們所討論的粒子是質子時，GZK 限制仍然適用且不能被打破，但這些“跨GZK 事件”（極端能量宇宙射線）中的粒子或許是由更重的元素組成的。

不幸的是，由於神秘的OMG粒子如白駒過隙轉瞬即逝，我們至今無法知道它是質子還是其他什麼物質，且之後探測到的所有其他極端能量宇宙射線也是如此。OMG到底是從哪裏來的，我們至今一無所知。

雖然我們知道這些粒子通常會被類星體或超新星等非常明亮的物體增壓加速，但當我們仰望浩瀚星辰，希望找出哪個類星體或超新星可能專門發射OMG粒子時，給科學家的答案仍然是一片空白。其中一個問題就在於，宇宙射線的軌跡可以被類似銀河系自身的磁場這樣的因素改變。

天文台已經探測到其他一些宇宙射線似乎來自指向大熊座的模糊方向，但是除此之外就沒有更多確切的結論了。當科學家試圖去了解宇宙射線時，時間是擺在我們面前的另一個問題。直到宇宙射線進入大氣層，我們才能真正去了解它，但這一過程發生得又是如此之快。我們只能借助契倫科夫輻射看到它們，契倫科夫輻射是當一個物體在類似於水這種介質的速度超過了在此介質中的光速時產生的輻射。但即便如此，輻射現象也只是非常短暫地可以被我們所看到。

關於OMG粒子，或者你可以叫他“我的天啊粒子“，因為他蘊含著的超大的能量，這讓人們幾乎沒辦法得出什麼有意義的結論，除了他“發生了”。不論怎樣，我們還是在學習宇宙射線方面有一些進度。致現在為止，在2008年開始的猶他州的使用了507個表面檢測器的“望遠鏡陣列項目“中（沒錯就是那個發現了OMG粒子的猶他州）發現了在我們已發現的超高能宇宙射線中，有27%我們經歷過的超高能宇宙射線只來自於6%的天空。

這個明顯的“熱點”（特別關注的區域）再一次出現在的大熊座的方向，所以至少我們一直以來所搜的的方位是大致正確的！但是還是存在著許多的謎題等著我們去解決，尤其是當阿根廷的皮埃爾·奧格天文台在半人馬星座A（在地球的天空中第五亮的星系）方向發現了另一個“溫點”（比熱點要冷）之後，科學家和分析學家就像明日不再存在一般的希望終有一天我們可以准確的定位具體是什麼在發射這些宇宙射線，以及它或者它們在哪裏。

說不定那個時候，我們就可以更好的理解在1991年我們所看到的那個用超過了99.99%的光速發射向我們銀河系的東西。某種意義上，這是幾個宇宙中最大的的謎題之一。但誰又清楚呢，在擁有無限的可能性的宇宙中，可能有一天我們會觀測到比不可比擬的“我的天啊粒子”更為驚人的東西。

by：P A T R I C K，2032.，王三火擱這兒贊美太陽