人人都可探索宇宙 利用全球智能手机检测超高能宇宙射线
作者:星期五, 四月 3, 20150

尽管科学家们已经知道超高能宇宙射线(UHECR)好多年,但没有人能够定位射线的来源。然而,当这些射线撞击到地面时,会引起大范围的局部干扰,这种现象称之为“空气簇射”。

空气簇射在海平面散播出光子、介子和电子,想要观察这些微粒则需要一个大范围的地理区域以检测到它们,而这种检测设备会非常庞大。但物理学家丹尼尔和迈克尔找到了一种替代昂贵的硬件设备的方法,利用智能手机上的CMOS传感器,即手机摄像头的处理芯片,借用手机的CPU的空闲时间建立一个全球范围的检测网络。

CMOS
CMOS传感器:主要功能是把外界光线转化成影像讯号,并以数字信号的形式输出。CMOS还能够进行对光感的分析,还原色彩。

两位物理学家的论文中写道,智能手机摄像头的CMOS传感器,对空气簇射中的光子和介子引起的射线光谱十分敏感。在手机上运行一个APP,科学家们就可以把相同地区的的检测数据收集在一起,以推断超高能宇宙射线的来源。他们把这项计划,称为CRAYFIS。

无需担心CRAYFIS会耽误你使用手机通话或上网的时间,它只在手机处于充电状态下才会在后台运行。比如,你睡觉的时候。

这并不是科学家首次利用整个人类的计算资源,早在1999年就开始启动的SETI@home(在家寻找外星人计划),利用个人计算机在空闲时处理器资源,在屏幕保护模式下或后台模式运行,不影响用户正常使用计算机。SETI吸引了全球233个国家的500多万人的参与,积聚了200多万年的计算时间,是是人类史上最为成功的分布式计算试验项目。

目前全球智能手机数量已超过15亿,预测到2018年将达到45亿,这个数字的千分之一就已超越SETI计划。问题在于,有多少人会把床头柜上充着电的手机贡献出来呢?

根据爱因斯坦的狭义相对论,银河系外的宇宙射线抵达地球时,它们的最大能量将只有5×1019电子伏特,这一现象被称做“GZK限制”。但近年来的粒子探测器侦测到了好几次突破“GZK限制”的宇宙射线,可科学家却无法找到它们的来源。一旦找到它的来源,意味着外星生命都不再是一个值得神奇的事物,有可能完全颠覆人类所有现有的宇宙观。

你,想探索宇宙吗?

 


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