【#人邮荐书#|《信息科技简史：从计算机到人工智能（绘本版）》】本书是一部有关信息科技发展的趣味简史。全书共分4章，讲述了计算机、编程语言、互联网、大数据、通信技术、应用软件和人工智能等这些信息时代产物的诞生过程及相关知识。从智能手机到卫星导航系统，再从我们当今日常生活中离不开的各种电子设备，到社会发展所需的各种信息技术应用——本书将信息科技的发展过程和重要知识由浅入深地展现在了读者面前。这是一本为新时代的青少年读者量身打造的科普绘本。如果你对当今社会的前沿科技感兴趣，对计算机、编程、互联网、人工智能等方面的知识充满好奇，如果你想了解它们是怎么发展而来的，那么不妨打开本书，开启一场妙趣横生的探索信息世界之旅吧!
【腾讯汤道生：数实融合成为行业“必答题”，腾讯未来打造四大引擎】云南信息报讯 云上融媒记者徐蓉 11月3日，腾讯高级执行副总裁、云与智慧产业事业群CEO汤道生在2021腾讯数字生态大会上表示，“数实融合”正在从“选答题”，变成每个行业都要面对的“必答题”，腾讯未来将打造用户、技术、安全和生态四大引擎，助力各行各业，发掘数字化新动能。
汤道生认为，数字技术和产业互联网的发展正在从三个方面对社会和经济发展提供更强助力。社会公共服务持续发展，惠普化、即时化成为趋势，产业互联网可以助力提升公共服务的效率和潜能，帮助乡村振兴、城市治理、应急救灾等领域；借助云、AI、大数据等工具，生产、制造各环节变得可测量、可优化，助力中国制造向高端智能、绿色低碳升级；消费市场中，“内循环”为本土品牌提供了发展的土壤，数字化助力消费行业更加理解用户，助推国潮品牌崛起。
对实体产业的价值助力是衡量产业互联网发展的重要标准。汤道生介绍，腾讯产业互联网在30多个行业，与9000家合作伙伴，打造了超过400个行业解决方案。
未来，腾讯将立足优势能力，打造用户、技术、安全和生态四大引擎。第一，打造用户引擎，将用户理解引入产业研发、生产、营销、服务，助力企业服务于人，激活增长；第二，打造技术引擎，将前沿数字技术与产业落地融合，为产业升级提供好用、易用的工具；第三，打造安全引擎，以云原生、零信任为核心，塑造产业互联网时代的安全底座；第四，打造生态引擎，持续推动产业互联网的开放战略。
其中，在生态引擎方面，未来三年，腾讯将投入超过200亿资源，培育超过1千家年收入突破1千万的伙伴企业。
以下是演讲全文：
各位嘉宾：
大家好！很高兴跟各位相聚武汉，站在这座英雄之城，放眼数字化未来。
时间一晃，我们的经济、生活，已经与新冠病毒共存了一年多了。持续的挑战，也伴随着新的机遇。迎战挫折的勇气和坚韧，捕捉机遇的激情与智慧，对我们每个人都尤其重要。所以，今天，我们选择在这里相聚，没有谁比这座城市更加理解，什么是真正的挑战、勇气，以及探索未来的智慧。
在过去两年，不少企业面临原材料成本上涨、供需匹配错位与人才发展跟不上等难题，传统的发展模式遇到了瓶颈。但同时，我们也看到，数字经济与实体经济融合，带来了新的发展机遇——通过对经济各环节的度量、优化和连接，产业互联网正在推动全产业链的增效降本和价值创新。数字与实体的融合发展，正在成为中国企业创新发展的重要机遇。
2020年，我国数字经济增速，是GDP增速的3倍多。今年启动的国家“十四五规划”，明确指出，“以数字化转型，驱动生产方式、生活方式和治理方式变革。”
这也说明，“数实融合”正在从“选答题”，变成每个行业都要面对的“必答题”。数字经济没有局外人，产业互联网也将扎根于各行各业的发展之中。那么，如何解题？我也分享一下自己的思考。
首先，社会公共服务持续发展，惠普化、即时化成为趋势，产业互联网可以助力提升服务的效率和体验，帮助乡村振兴、城市治理、应急救灾等领域。
疫情刚开始的时候，武汉就以在线的方式抗击疫情，保障医疗、教育、政务、民生服务，有序进行。我们助力武汉，建设公共卫生应急指挥系统，现在已经成为全国标杆。疫情可以一网监测、智能预警，应急指挥也可以一键触达到基层。
我们也积极参与武汉的智慧城市建设，最近，这个项目帮助武汉获得了“2021世界智慧城市大奖”，这是城市行业领域的“奥斯卡”大奖。
其次，借助云、AI、大数据等工具，生产、制造各环节变得可测量、可优化，助力中国制造向高端智能、绿色低碳升级。
例如，通过数字孪生技术，自动驾驶的测试，百分之九十可以通过云端仿真完成，大大减少了路面测试的不安全和能源消耗。
再次，消费市场中，“内循环”为本土品牌提供了发展的土壤，数字化助力消费行业更加理解用户，助推国潮品牌的崛起。
像泡泡玛特，把自己的“盲盒售卖机”，搬到了微信里，打造了“在线抽盒机”。用户足不出户，就可以抽盲盒，还能和朋友分享自己的乐趣。他们用企业微信，运营了3万多个微信社群。今年上半年，泡泡玛特小程序收入超过了3个亿，同比翻了一倍。
正如马化腾先生所说，“数实融合”要“兴实业、做实事、靠实干”。对实体产业的价值助力有多少，是衡量产业互联网发展的重要标准。我们也一直坚持，要为产业降本增效，做好产业的“数字化助手”。
未来，我们还将立足腾讯的优势能力，打造用户、技术、安全和生态四大引擎，助力各行各业，发掘数字化新动能。
第一、打造用户引擎，将用户理解引入产业全流程，助力企业服务于人，激活增长。
我们助力玲珑轮胎，打造了智慧营销云平台，通过企业微信、腾讯会议，连接了300家经销商、1.5万家加盟店。通过理解客户行为，精准触达需求；基于库存、渠道与门店销售数据，优化排产计划。2020年，在疫情爆发的状况下，销售量逆势增长了50%。
第二、打造技术引擎，将前沿数字技术与产业落地融合，为产业升级提供好用、易用的工具。
我们的分布式数据库TDSQL，服务了国内前10大银行中的6家，也是国内少有的，在银行传统核心系统上线的国产数据库。加上在政务、电信运营商等领域，我们服务了超过3000家金融政企客户。
我们的TCE专有云平台，将公有云的多租户云管技术搬到私有云上；既要自主可控，又要低成本、易运维，助力众多国有企业，服务生态伙伴对计算资源的需求。
在全真互联时代，人机交互越来越强调“沉浸式体验”，对视频的采集、编解码、传输、渲染等能力，提出很高的要求。我们自研的视频转码芯片“沧海”，压缩率比业界芯片提升30%以上。在新一代国际视频编解码标准H.266中，有超过100项技术提案被采纳，数量全球领先。
第三、打造安全引擎，以云原生、零信任为核心，塑造产业互联网时代的安全底座。
过去20多年，腾讯安全一直是腾讯社交、内容等海量用户业务的守护者，在云安全领域，专利申请量超过1500件，位列行业第一。
腾讯也以云原生的可拓展、零信任的动态认证为基础，为机构和企业，进行全域、全时的弹性安全防护。最近，我们助力江苏人社，搭建起一体化的信息平台，为全省1亿多人、上千万家企业、上万亿的社保资金，保驾护航。
第四、打造生态引擎，持续推动产业互联网的开放战略。
在产品生态上，我们构建了生态产品库，引入了近500个精品应用，近2千款行业的优选应用，并和腾讯的数据库、音视频等优势技术，深度融合。引入产品的年收入增长超过100%。
在服务生态上，我们也向合作伙伴开放腾讯多款自研产品的交付服务，提供培训与认证，在品质保障的基础上，承诺伙伴优先接单。
我们推出了“城市合伙人计划”，共同深耕区域市场。给予200多家“合伙人”，充分的授权和资源投入，目前已经覆盖了100多个城市。
在伙伴成长上，我们把自己的知识经验、技术能力，与伙伴共享。先后推出了AI、SaaS、区块链、云原生，四个云启加速器，以及智慧城市、教育、出行、金融科技等行业共创营。我们还将推出双碳和全真互联两个新加速器，助力大家在新领域的探索。
目前，在我们的生态体系中，年收入破千万的伙伴达到数百家，数量同比增长了150%以上。我们也将以稳定长期的开放生态政策，不断创新的合作方式，助力伙伴成长。未来三年，我们将投入超过200亿资源，培育超过1千家，年收入突破1千万的伙伴企业。
今年，腾讯进行了第四次战略升级，将“可持续社会价值创新”纳入公司核心战略，并成立了可持续社会价值事业部。
伟大的产业价值，诞生于对社会价值的创造性满足；发展数字经济、建设数字中国，是中国经济高质量发展的新引擎，也是产业数字化最大的社会价值，腾讯希望与各级政府和企业、合作伙伴，共创共建，迎接美好未来！（图为腾讯高级执行副总裁、云与智慧产业事业群CEO汤道生。）
汤道生认为，数字技术和产业互联网的发展正在从三个方面对社会和经济发展提供更强助力。社会公共服务持续发展，惠普化、即时化成为趋势，产业互联网可以助力提升公共服务的效率和潜能，帮助乡村振兴、城市治理、应急救灾等领域；借助云、AI、大数据等工具，生产、制造各环节变得可测量、可优化，助力中国制造向高端智能、绿色低碳升级；消费市场中，“内循环”为本土品牌提供了发展的土壤，数字化助力消费行业更加理解用户，助推国潮品牌崛起。
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未来，腾讯将立足优势能力，打造用户、技术、安全和生态四大引擎。第一，打造用户引擎，将用户理解引入产业研发、生产、营销、服务，助力企业服务于人，激活增长；第二，打造技术引擎，将前沿数字技术与产业落地融合，为产业升级提供好用、易用的工具；第三，打造安全引擎，以云原生、零信任为核心，塑造产业互联网时代的安全底座；第四，打造生态引擎，持续推动产业互联网的开放战略。
其中，在生态引擎方面，未来三年，腾讯将投入超过200亿资源，培育超过1千家年收入突破1千万的伙伴企业。
以下是演讲全文：
各位嘉宾：
大家好！很高兴跟各位相聚武汉，站在这座英雄之城，放眼数字化未来。
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在过去两年，不少企业面临原材料成本上涨、供需匹配错位与人才发展跟不上等难题，传统的发展模式遇到了瓶颈。但同时，我们也看到，数字经济与实体经济融合，带来了新的发展机遇——通过对经济各环节的度量、优化和连接，产业互联网正在推动全产业链的增效降本和价值创新。数字与实体的融合发展，正在成为中国企业创新发展的重要机遇。
2020年，我国数字经济增速，是GDP增速的3倍多。今年启动的国家“十四五规划”，明确指出，“以数字化转型，驱动生产方式、生活方式和治理方式变革。”
这也说明，“数实融合”正在从“选答题”，变成每个行业都要面对的“必答题”。数字经济没有局外人，产业互联网也将扎根于各行各业的发展之中。那么，如何解题？我也分享一下自己的思考。
首先，社会公共服务持续发展，惠普化、即时化成为趋势，产业互联网可以助力提升服务的效率和体验，帮助乡村振兴、城市治理、应急救灾等领域。
疫情刚开始的时候，武汉就以在线的方式抗击疫情，保障医疗、教育、政务、民生服务，有序进行。我们助力武汉，建设公共卫生应急指挥系统，现在已经成为全国标杆。疫情可以一网监测、智能预警，应急指挥也可以一键触达到基层。
我们也积极参与武汉的智慧城市建设，最近，这个项目帮助武汉获得了“2021世界智慧城市大奖”，这是城市行业领域的“奥斯卡”大奖。
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例如，通过数字孪生技术，自动驾驶的测试，百分之九十可以通过云端仿真完成，大大减少了路面测试的不安全和能源消耗。
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腾讯也以云原生的可拓展、零信任的动态认证为基础，为机构和企业，进行全域、全时的弹性安全防护。最近，我们助力江苏人社，搭建起一体化的信息平台，为全省1亿多人、上千万家企业、上万亿的社保资金，保驾护航。
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目前，在我们的生态体系中，年收入破千万的伙伴达到数百家，数量同比增长了150%以上。我们也将以稳定长期的开放生态政策，不断创新的合作方式，助力伙伴成长。未来三年，我们将投入超过200亿资源，培育超过1千家，年收入突破1千万的伙伴企业。
今年，腾讯进行了第四次战略升级，将“可持续社会价值创新”纳入公司核心战略，并成立了可持续社会价值事业部。
伟大的产业价值，诞生于对社会价值的创造性满足；发展数字经济、建设数字中国，是中国经济高质量发展的新引擎，也是产业数字化最大的社会价值，腾讯希望与各级政府和企业、合作伙伴，共创共建，迎接美好未来！（图为腾讯高级执行副总裁、云与智慧产业事业群CEO汤道生。）
4000米高山上的这个观测站 希望为宇宙线起源之谜“一锤定音”
LHAASO是目前和未来20年内最强的超高能伽马射线探测装置，部分阵列近1年观测已经接连取得突破性进展，未来有望带领我们揭开银河系内宇宙线起源这一世纪之谜，并在超高能伽马波段这一最高能量电磁波窗口探索浩瀚宇宙。
浩瀚宇宙，渺渺星空，在空荡荡的星际空间，有许多肉眼不可见的微观高能粒子在以接近光速飞行。平均而言，这些粒子可以在银河系内飞行百万年，其中有极少部分粒子与地球不期而遇，成为地球上神秘的“天外来客”。
1911年，奥地利物理学家赫斯乘坐气球，飞行到5千米的高空，首次发现这位来自宇宙的“客人”，这位“客人”被命名为“宇宙线”，赫斯也因宇宙线的发现获得了1936年的诺贝尔物理学奖。这一发现开启了人类探索宇宙奥秘的新篇章。
近日，国家重大科技基础设施高海拔宇宙线观测站拉索（LHAASO）正式通过性能工艺验收，这标志着拉索已经建成，并正式进入科学运行阶段。建在4000米高海拔山端的拉索，以探索高能宇宙线起源以及相关的高能天体演化和暗物质研究为核心科学目标，正式开始科学运行后每天可以积累1.7亿个超高能宇宙线事例和20多亿个甚高能宇宙线事例。
什么是宇宙线？
赫斯是通过宇宙线在空气中产生的电离效应来证明其存在的，随后产生的首个问题就是宇宙线是什么粒子，这个问题困扰了人类很长时间。
刚开始，大多数人误认为它是来自宇宙的一种远高于X射线的高频电磁辐射，“宇宙线（即宇宙射线）”这个名字就是美国实验物理学家密立根在1925年首次提出，虽然这是当时对宇宙线的一种错误认识，但是这个名字一直沿用至今。
1932年，美国物理学家康普顿组织了大量人力对地球上不同地理纬度的宇宙线强度进行了测量，发现了地球磁场对宇宙线强度的调制效应，判定原初的宇宙线是带电粒子，而不是光子。
如今，人类可以利用先进的粒子鉴别技术，搭载高空气球、卫星或空间站到大气层顶部直接测定宇宙线的种类，知道了宇宙线主要是由带正电的原子核组成，其中含量最高的是质子（即氢原子核），还有元素周期表中的多种原子核，还包含少量光子、电子、中微子以及反粒子等。
在人造粒子加速器诞生之前的时代，宇宙线是唯一的高能粒子源，是人类研究高能微观粒子与物质相互作用规律的唯一工具。20世纪60年代，人造加速器的发展和粒子对撞机的出现，让宇宙线在粒子物理中的作用被取代，宇宙线的研究也逐渐转向粒子天体物理方面。
宇宙线源自何方？
迄今为止，人们观测到的宇宙线粒子的最高能量已达到1020电子伏特（eV），是人类最大的粒子加速器——欧洲核子中心大型强子对撞机所能加速粒子能量的1000万倍。这么高能量的宇宙线起源于什么天体？它们是如何被加速到极端高的能量的？这些问题长期推动着人类去探索宇宙和大自然的奥秘，其中最基本最核心的问题是起源问题，被称为“世纪之谜”。
宇宙线为带电粒子，在传播过程中会被宇宙空间中的磁场影响后偏转运动方向进而失去源头位置信息，所以通过宇宙线粒子探测并不能找到宇宙线的起源天体。宇宙线的能谱从1011eV到1020eV大体呈现为幂律形式，表现为非热加速起源特性。中间有两个明显特征：在1015eV附近能谱变软，呈现出“膝”形结构；在1018eV附近能谱变硬，呈现出了“踝”形结构，这些结构蕴含关于宇宙线起源的重要信息。根据银河系内天体的尺度和磁场强度对宇宙线加速上限的估计，一般认为，“膝”区能量及以下的宇宙线起源于银河系内的天体源，而“踝”区能量以上的宇宙线起源于银河系外。
宇宙线的测量特征说明其起源于非热辐射过程，而且能量非常高。人类根据对太阳的认识，认为普通的恒星不可能把粒子加速到如此高的能量。因此，宇宙线的发源地必然进行着极端剧烈的变化或者具备极端的物理条件。根据伽马射线天文观测结果，目前的候选天体主要有超新星及其遗迹星云、脉冲星及其风云、年轻大质量星团、双星系统、伽马射线暴、活动星系核等，这些候选源的共同特征是存在强激波。
如何探寻宇宙线？
高能伽马天文、高能中微子天文、极高能宇宙线天文是寻找宇宙线起源的三大重要支柱。高能中微子和极高能宇宙线天体源的探测可以为宇宙线起源探索提供“一锤定音”的证据。
此外，伽马射线是示踪其父辈带电粒子加速的重要探针，这些伽马射线天体源为宇宙线起源天体的寻找提供了重要的候选天体。伽马辐射存在两种可能的起源：一是高能电子与低能光子逆康普顿散射过程产生，即轻子起源；二是高能强子宇宙线与周围物质通过强子—强子相互作用的次级中性π介子衰变产生，即强子起源。
强子宇宙线在宇宙线占据绝对主导份额，宇宙线起源问题的研究就是寻找强子宇宙线的起源天体。所以通过伽马射线观测寻找宇宙线起源的重点就是确定伽马射线的辐射机制，排除轻子起源和寻找强子起源证据，但是这同时也是难点所在，因为大部分源在GeV-TeV（1G=109，1T=1012）能区，很难区分这两种辐射机制，目前大部分伽马射线源倾向于轻子源。
轻子辐射和强子辐射的一个区分点是在超高能区。高能电子在星际磁场与辐射场中的冷却时标随能量升高而变短，100TeV以上存在Klein-Nishina高能压低效应，而强子源辐射的100TeV以上伽马射线不存在这些问题，因此超高能伽马射线是目前通过伽马射线确认宇宙线起源的希望，而且可以直接解决能量达PeV（1P＝1015）量级的银河宇宙线起源问题，LHAASO就是为此目标而设计的。
拉索能做什么？
LHAASO作为近年来以宇宙线观测研究为核心的国家重大科技基础设施，探测面积达到1.36平方千米，是国际同类装置西藏羊八井ASγ实验的20倍和美国HAWC实验的60倍。LHAASO在超高能区的灵敏度是国际同类装置10倍以上，同时也远高于下一代大型切伦科夫望远镜阵列，预计未来相当长时间内在超高能区保持国际领先。此外，LHAASO还是全球最灵敏的大视场甚高能伽马射线探测装置。
基于1/2阵列11个月数据，LHAASO取得了第一个突破性进展，并于2021年5月17日发布在《自然》上，即发现了12个高显著的稳定超高能伽马射线源，其光子能谱一直延伸到1PeV附近未见明显截断，从而确认了银河系内首批PeV粒子宇宙加速器，并揭示PeV加速器在银河系内可能普遍存在。这些发现开启了超高能伽马天文观测时代，表明年轻的大质量星团、超新星遗迹、脉冲星风云等是银河系内加速超高能宇宙线的最佳候选天体，为破解宇宙线起源这个世纪之谜指明了方向。
这次成果还包括记录到迄今人类观测到的最高能量光子，能量达1.42±0.13PeV，该区内部大量存在恒星生生死死的剧烈活动，具有复杂的强激波环境，是理想的宇宙线加速场所。如果LHAASO未来进行深入观测，则有可能为强子辐射起源提供强有力证据，将成为解开“世纪之谜”的突破口。
2021年7月9日，《科学》发布了LHAASO的第二个重要科学成果，测量了高能天文学标准烛光蟹状星云的最高能量端能谱，此次研究不但确认了此范围内其他实验几十年的观测结果，还将标准烛光的测量范围由0.3PeV拓展至1.1PeV。
LHAASO预期每年可以记录到1—2个来自蟹状星云的PeV光子，未来几年内将可以探索更多关于PeV粒子加速的奥秘。
LHAASO是目前和未来20年内最强的超高能伽马射线探测装置，部分阵列近1年观测已经接连取得突破性进展，其全阵列已于2021年7月正式开始运行，未来有望带领我们揭开银河系内宇宙线起源这一“世纪之谜”，并在超高能伽马波段这一最高能量电磁波窗口探索浩瀚宇宙。
（作者系中国科学院高能物理研究所研究员，原载于《前沿科学》2021年第3期，有删节）
LHAASO是目前和未来20年内最强的超高能伽马射线探测装置，部分阵列近1年观测已经接连取得突破性进展，未来有望带领我们揭开银河系内宇宙线起源这一世纪之谜，并在超高能伽马波段这一最高能量电磁波窗口探索浩瀚宇宙。
浩瀚宇宙，渺渺星空，在空荡荡的星际空间，有许多肉眼不可见的微观高能粒子在以接近光速飞行。平均而言，这些粒子可以在银河系内飞行百万年，其中有极少部分粒子与地球不期而遇，成为地球上神秘的“天外来客”。
1911年，奥地利物理学家赫斯乘坐气球，飞行到5千米的高空，首次发现这位来自宇宙的“客人”，这位“客人”被命名为“宇宙线”，赫斯也因宇宙线的发现获得了1936年的诺贝尔物理学奖。这一发现开启了人类探索宇宙奥秘的新篇章。
近日，国家重大科技基础设施高海拔宇宙线观测站拉索（LHAASO）正式通过性能工艺验收，这标志着拉索已经建成，并正式进入科学运行阶段。建在4000米高海拔山端的拉索，以探索高能宇宙线起源以及相关的高能天体演化和暗物质研究为核心科学目标，正式开始科学运行后每天可以积累1.7亿个超高能宇宙线事例和20多亿个甚高能宇宙线事例。
什么是宇宙线？
赫斯是通过宇宙线在空气中产生的电离效应来证明其存在的，随后产生的首个问题就是宇宙线是什么粒子，这个问题困扰了人类很长时间。
刚开始，大多数人误认为它是来自宇宙的一种远高于X射线的高频电磁辐射，“宇宙线（即宇宙射线）”这个名字就是美国实验物理学家密立根在1925年首次提出，虽然这是当时对宇宙线的一种错误认识，但是这个名字一直沿用至今。
1932年，美国物理学家康普顿组织了大量人力对地球上不同地理纬度的宇宙线强度进行了测量，发现了地球磁场对宇宙线强度的调制效应，判定原初的宇宙线是带电粒子，而不是光子。
如今，人类可以利用先进的粒子鉴别技术，搭载高空气球、卫星或空间站到大气层顶部直接测定宇宙线的种类，知道了宇宙线主要是由带正电的原子核组成，其中含量最高的是质子（即氢原子核），还有元素周期表中的多种原子核，还包含少量光子、电子、中微子以及反粒子等。
在人造粒子加速器诞生之前的时代，宇宙线是唯一的高能粒子源，是人类研究高能微观粒子与物质相互作用规律的唯一工具。20世纪60年代，人造加速器的发展和粒子对撞机的出现，让宇宙线在粒子物理中的作用被取代，宇宙线的研究也逐渐转向粒子天体物理方面。
宇宙线源自何方？
迄今为止，人们观测到的宇宙线粒子的最高能量已达到1020电子伏特（eV），是人类最大的粒子加速器——欧洲核子中心大型强子对撞机所能加速粒子能量的1000万倍。这么高能量的宇宙线起源于什么天体？它们是如何被加速到极端高的能量的？这些问题长期推动着人类去探索宇宙和大自然的奥秘，其中最基本最核心的问题是起源问题，被称为“世纪之谜”。
宇宙线为带电粒子，在传播过程中会被宇宙空间中的磁场影响后偏转运动方向进而失去源头位置信息，所以通过宇宙线粒子探测并不能找到宇宙线的起源天体。宇宙线的能谱从1011eV到1020eV大体呈现为幂律形式，表现为非热加速起源特性。中间有两个明显特征：在1015eV附近能谱变软，呈现出“膝”形结构；在1018eV附近能谱变硬，呈现出了“踝”形结构，这些结构蕴含关于宇宙线起源的重要信息。根据银河系内天体的尺度和磁场强度对宇宙线加速上限的估计，一般认为，“膝”区能量及以下的宇宙线起源于银河系内的天体源，而“踝”区能量以上的宇宙线起源于银河系外。
宇宙线的测量特征说明其起源于非热辐射过程，而且能量非常高。人类根据对太阳的认识，认为普通的恒星不可能把粒子加速到如此高的能量。因此，宇宙线的发源地必然进行着极端剧烈的变化或者具备极端的物理条件。根据伽马射线天文观测结果，目前的候选天体主要有超新星及其遗迹星云、脉冲星及其风云、年轻大质量星团、双星系统、伽马射线暴、活动星系核等，这些候选源的共同特征是存在强激波。
如何探寻宇宙线？
高能伽马天文、高能中微子天文、极高能宇宙线天文是寻找宇宙线起源的三大重要支柱。高能中微子和极高能宇宙线天体源的探测可以为宇宙线起源探索提供“一锤定音”的证据。
此外，伽马射线是示踪其父辈带电粒子加速的重要探针，这些伽马射线天体源为宇宙线起源天体的寻找提供了重要的候选天体。伽马辐射存在两种可能的起源：一是高能电子与低能光子逆康普顿散射过程产生，即轻子起源；二是高能强子宇宙线与周围物质通过强子—强子相互作用的次级中性π介子衰变产生，即强子起源。
强子宇宙线在宇宙线占据绝对主导份额，宇宙线起源问题的研究就是寻找强子宇宙线的起源天体。所以通过伽马射线观测寻找宇宙线起源的重点就是确定伽马射线的辐射机制，排除轻子起源和寻找强子起源证据，但是这同时也是难点所在，因为大部分源在GeV-TeV（1G=109，1T=1012）能区，很难区分这两种辐射机制，目前大部分伽马射线源倾向于轻子源。
轻子辐射和强子辐射的一个区分点是在超高能区。高能电子在星际磁场与辐射场中的冷却时标随能量升高而变短，100TeV以上存在Klein-Nishina高能压低效应，而强子源辐射的100TeV以上伽马射线不存在这些问题，因此超高能伽马射线是目前通过伽马射线确认宇宙线起源的希望，而且可以直接解决能量达PeV（1P＝1015）量级的银河宇宙线起源问题，LHAASO就是为此目标而设计的。
拉索能做什么？
LHAASO作为近年来以宇宙线观测研究为核心的国家重大科技基础设施，探测面积达到1.36平方千米，是国际同类装置西藏羊八井ASγ实验的20倍和美国HAWC实验的60倍。LHAASO在超高能区的灵敏度是国际同类装置10倍以上，同时也远高于下一代大型切伦科夫望远镜阵列，预计未来相当长时间内在超高能区保持国际领先。此外，LHAASO还是全球最灵敏的大视场甚高能伽马射线探测装置。
基于1/2阵列11个月数据，LHAASO取得了第一个突破性进展，并于2021年5月17日发布在《自然》上，即发现了12个高显著的稳定超高能伽马射线源，其光子能谱一直延伸到1PeV附近未见明显截断，从而确认了银河系内首批PeV粒子宇宙加速器，并揭示PeV加速器在银河系内可能普遍存在。这些发现开启了超高能伽马天文观测时代，表明年轻的大质量星团、超新星遗迹、脉冲星风云等是银河系内加速超高能宇宙线的最佳候选天体，为破解宇宙线起源这个世纪之谜指明了方向。
这次成果还包括记录到迄今人类观测到的最高能量光子，能量达1.42±0.13PeV，该区内部大量存在恒星生生死死的剧烈活动，具有复杂的强激波环境，是理想的宇宙线加速场所。如果LHAASO未来进行深入观测，则有可能为强子辐射起源提供强有力证据，将成为解开“世纪之谜”的突破口。
2021年7月9日，《科学》发布了LHAASO的第二个重要科学成果，测量了高能天文学标准烛光蟹状星云的最高能量端能谱，此次研究不但确认了此范围内其他实验几十年的观测结果，还将标准烛光的测量范围由0.3PeV拓展至1.1PeV。
LHAASO预期每年可以记录到1—2个来自蟹状星云的PeV光子，未来几年内将可以探索更多关于PeV粒子加速的奥秘。
LHAASO是目前和未来20年内最强的超高能伽马射线探测装置，部分阵列近1年观测已经接连取得突破性进展，其全阵列已于2021年7月正式开始运行，未来有望带领我们揭开银河系内宇宙线起源这一“世纪之谜”，并在超高能伽马波段这一最高能量电磁波窗口探索浩瀚宇宙。
（作者系中国科学院高能物理研究所研究员，原载于《前沿科学》2021年第3期，有删节）
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