苗千:来自银河系外的消息

Sanlian shenghuo zhoukan - - 目录 - 记者 苗千

在阿根廷西部的门多萨省,3000平方公里的土地上,分布着 1660个粒子探测器,在每一个探测器中都装有 1.2万升超高纯度的水——这就是皮埃尔·奥杰天文台(Pierre Auger Observatory)的粒子探测装置。来自 18个国家的超过 400位天文学家正是通过这座建于 2004年的宇宙射线天文台,将人类探索的范围投向银河系之外。正是在这里,经过了十多年的工作之后,人类又发现了新的未知。

地球无时无刻不受到宇宙射线的轰击。宇宙射线大多是质子或是一些质量更重的带电亚原子粒子,它们的能量各不相同,来源也不尽相同。研究这些宇宙射线的来历,是人们了解宇宙的一个重要手段。有一些能量相对较低的宇宙射线来自银河系内部,这些带电粒子大多产生于银河系内的超新星爆发或是其他天体活动,这些粒子因为会受到银河系磁场的影响,运动轨迹发生偏转,因此当它们到达地球时,会显得像是来自各个方向。还有另外一些能量极高的宇宙射线,它们的来历以及形成原因一直困扰着天文学家。十多年来,在皮埃尔·奥杰天文台工作的天文学家们一直希望能够通过粒子探测解开这个谜题。

一些宇宙射线的能量高到令人无法理解的程度。天文学家探测到的一些带电粒子的能量甚至可以达到在地球上最强大的粒子加速器内所能达到的粒子能量的数百万倍。皮埃尔·奥杰天文台的一个重要目标就是解开这个谜题。在夜空中,利用特殊的望远镜可能会观测到一些宇宙射线与地球大气层中的氮气原子相撞所产生的荧光。另一方面,当这些高能粒子到达地球,与大气层中的粒子发生碰撞时,会产生出众多能量相对较低的粒子。在想象中这些粒子如同阵雨一样洒落地面,面积可达数平方公里。皮埃尔·奥杰天文台就是通过布置在地面上的众多粒子探测器,探测这些到达地面的粒子。

对于能量最强的宇宙射线,尤其是质量相对较轻的质子,它们的运动轨道受到银河系磁场的影响相对较小。在地面上的粒子探测器阵列接收到来自天空中的粒子信号,同时记录下接收时间。通过这

样的方式,天文学家就可以大致计算出这些高能粒子碰撞的方向,希望可以进而判断出它们产生的机制。有人怀疑,对于具有如此高能量的带电粒子,最有可能的来源就是银河系中心的超巨型黑洞,经由这个黑洞的巨大引力场对其进行加速。但也有人怀疑,这些具有极高能量的带电粒子来自银河系之外。早在 2007年,皮埃尔·奥杰天文台的天文学家们就在《科学》杂志上发表过一篇论文《高能量宇

宙射线与邻近银河系外天体的联系》( Correlation of the Highest-Energy Cosmic Rays with Nearby

Extragalactic Objects ),论述这些最早于 1962 年发现的具有超高能量的宇宙射线可能来自银河系外的星系。但是这篇论文在学术界引发的反应并不一致,有人认为这篇论文提供的证据太过牵强,不能令人信服。

过了 10 年之后,这个天文台的科学家们又一次发表了他们的研究结果。2017 年 9 月 22 日,他们共同在《科学》杂志发表论文《对于大规模各向异性高于 8×10 eV 宇宙射线来源方向的观测》

( Observation of a Large-scale Anisotropy in the Arrival Directions of Cosmic Rays Above 8×10 eV)。在这篇论文中,天文学家们通过大量的数据分析,终于用极强的证据表明:这些能量极高的宇宙射线来自银河系之外。

皮埃尔·奥杰天文台的每个探测器之间相距1.5公里。天文学家们通过这些探测器的探测结果分析最初发生碰撞的粒子的方向和能量,他们分析了从2004 年到 2016 年,这 12年间所记录的超高能量的宇宙射线。这段时间之内,天文台总共探测到了32187 个能量高于 8×10 电子伏的粒子,然后通过统计学方法判断它们的来历。

经过计算和分析,天文学家们证明,这些能量最高的宇宙射线来源的方向并不指向银河系的中心,而是指向了银河系外,这说明它们来自于更加遥远的河外星系,而这些粒子何以达到如此之高的能量,原因依然是一个谜。皮埃尔·奥杰天文台的探测范围可以覆盖整个南天球以及大部分的北天球,而天文台的探测结果显示,这些高能量带电粒子的方向并不平均,而是偏向于某一个固定的方向,这可能与银河系临近的河外星系的相对位置有关。早在 2014 年 9 月,来自夏威夷大学和里昂第一大学的科学家们就将包括银河系在内的大约 300 到 500个已知的星系团和星系群称为拉尼亚凯亚超星系团 (Laniakea)——这个名字在夏威夷语中意为“无尽的天堂”。很可能就是在拉尼亚凯亚超星系团中银河系的某个临近星系的某种人类尚不知晓的天体活动,制造了这些具有超高能量的亚原子粒子,这些粒子穿越茫茫的星系,穿越星系间几乎空无一物的宇宙空间,到达银河系,最终与地球大气层的粒子相撞,又被人类探测到。

很多天文学家早就猜测这些能量极高的粒子来自于银河系外,此次关于这些粒子来源的切实证据可以说让很多天文学家松了一口气,也为这个困扰了天文学家超过50年的谜团做出了初步的解答。虽然还有太多的未知,但这个结果可以算作人类理解银河系外星系的第一步。不只是在皮埃尔·奥杰天文台,主要由日本政府投资,天文学家们正在扩建在美国犹他州沙漠地区的望远镜阵列(Telescope Array)。扩建后的望远镜阵列将由 900 多个粒子探测器组成,覆盖面积将达到2500平方公里。通过升级后的望远镜阵列,天文学家将可以与皮埃尔·奥杰天文台共同探测这些宇宙射线的来源。人类进行科学研究,有时发现问题与解决问题同样重要。发现新的未知,往往意味着人类对于宇宙的理解又加深了一步。在这些神秘的高能宇宙射线之中,就隐藏着河外星系的秘密。

(本文写作参考了《自然》和《科学》杂志的报道)

扎巴语等,这些独特的语言小孤岛就是历史上藏族与其他各民族交融的结果,有的族群被藏族同化,有的同而不化,便留下了无数珍贵的语言孤岛。

就宗教而言,藏传佛教各教派均在此发展。我的家乡,小小的甘孜县绒坝区盆地,就有格鲁、迦萨、尼玛、噶举、本波五大教派的寺院。此外,康区还有伊斯兰教、天主教、儒教等。昌都芒康还有藏区独一无二的天主教村,形成了不同宗教和不同教派彼此兼容,既求同又存异的优良文化传统。

就社会形态而言,如果说卫藏地区过去是典型的封建农奴制社会形态,那康区的社会形态,除了大部分的封建农奴制,还有一部分是封建地主经济。在社会组织方面,康区既有与西藏统一的基巧、宗、庄园等,又有分布于各地、八方割据的土司头人,此外还有游牧部落组织和保留原始父系氏族残余的“怕错”和“果巴”组织以及妥坝的母系氏族残余组织等;就婚姻而言,丁青、芒康、白玉等不少地方保留了最古老的婚姻形态——一妻多夫制婚姻。此外还有建筑、艺术、风俗等,康定的“安觉寺”、甘孜的“得贡布寺”、昌都的“噶玛寺”等建筑风格就是最典型的多民族建筑技术交融的结晶,在康定、巴塘一带,一个家庭就享受着汉藏两种文化交汇的日常生活,他们既过藏历春节,也过汉族中秋节,既讲汉语,又讲藏语,既供佛像,又贴对联,既吃大米、蔬菜,又吃糌粑、牛肉,既穿藏装,又穿汉装、西装,既相信山神、信仰来世,又相信市场,信仰金钱,既崇拜大慈大悲的佛教精神,又崇尚能文能武的英雄精神……总之,处处都能表现出文化的多样性、兼容性、多重性和开放性的特点。

由于历史、语言以及行政管辖等原因形成不同的所谓区域文化,也许可以这样划分:德格土司管辖区,包括德格、玉树部分、江达、白玉等地,这里突出的是木刻印经文化;霍尔文化区,包括甘孜、泸霍、新龙等地,喜住白色土墙建筑,打架斗殴名气大,甘孜踢踏舞、格达弦子舞较为普及而有特色,小走马闻名遐迩;以康定为中心的木雅区域,包括康定、道孚、八美等地,喜住石头或碉楼建筑,木雅语是突出特色;嘉戎包括丹巴、让塘、马尔康、理县等地,以古碉楼群和香猪腿以及嘉戎语等为突出特色。至于牧区文化或游牧文化则是以牦牛为中心的独特生态文化。

康巴藏区与康巴人的特殊性

三联生活周刊:历史上有“治藏必先安康”的 说法,文化上的丰富性是否也是造成它容易产生不稳定的一个原因?

格勒:首先提出几个问题:同样是藏区,“康巴”一个跨省区的藏族群体为何名扬四海?前人为什么总结出“治藏必先安康”的战略?清代、民国、新中国成立后为何在康区建立独立行省?新中国成立初邓小平为何要说“今天我们在西南实行民族区域自治,首先开步走的是康东(即康区)……这是一个很大的问题,如果解决得好,可以直接影响西藏”。我想可以从以下几个方面回答这些问题。

由于特殊的自然地理位置,康区西连西藏,北接甘青,南达滇西北,联系了各地藏区,是连接我国西北、西南地区的枢纽,从战略意义上讲,稳定了康区,即能有效地影响甘、青,进而影响西藏。康区位于西藏的东部边缘,还是“天府之国”的边缘和管辖区,这不仅使它成为汉藏文化接触交融的孔道,还有源自四川的丰足物资和人丁的支持,康区也是“唐蕃古道”“茶马古道”“南方丝绸之路”的必经之路,是历史上的兵家必争之地,这些都是康区不容易稳定的重要原因。

历史上西藏动乱频发,中央直接经略康区,使其成为治理西藏的战略依托和后方,这个措施在后来平定朱尔默特叛乱、抵抗廓尔喀侵藏以及1959 年平定西藏叛乱发挥了重要作用。

清代、民国筹建西康省的目的也有战略意图,即:“守康境,卫四川,援西藏,一举而三善备的国防意义。”赵尔丰的改土归流、尹昌衡的西征治边、刘文辉建省设治等无不以康区为战略基地,和平解放西藏,康区是后方、是基地、是门户,发挥了不可缺少的战略作用。

从历史上看,康区一直处于被无数地方政权或土司分裂和割据的状态,在社会组织方面,既有与西藏统一的基巧、宗、庄园等,又有八方割据的土司头人,如德格土司、明正土司、霍尔五土司等。此外还有游牧部落组织和保留原始父系氏族残余的“怕错”和“果巴”组织,以及妥坝的母系氏族残余组织等,各自为政,械斗和动乱频发,埋下了社会不稳定的根源,形成社会难以统一治理的历史。

而康巴男人从小听格萨尔英雄故事长大,对他推崇有加,格萨尔既是康巴汉子的非凡化身,又是他们心仪效法的铁骨硬汉。因此,康巴人既崇拜大慈大慧的佛教精神,又崇尚能文能武的英雄精神,造就了无数康巴彪悍的斗士。从这个角度讲,英雄主义的情结和尚武好斗的文化传统有可能成为不稳定的因素,

左图:位于阿根廷门多萨省的皮埃尔·奥杰天文台

右图:奥杰天文台发布的宇宙射线想象图

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