近年来，大连理工大学唐春安教授提出了一个全新的地球演化与全球变暖假说——“地球大龟裂”，也称“锅盖理论”，引起了很多人的关注。虽然这是个假说，有些看法还和主流观点相悖，但科学正是通过大胆猜想和探索而不断前进的。
板块构造假说已经提出五六十年，并被地球科学界基本不加怀疑地接受。但是，板块构造假说并不是一个有关地球演化历史全周期的理论。它所描述的板块，只是魏格纳大陆漂移后形成的格局，只有近2亿年的历史。在太古代地球演化的早期，地球处于液态演化阶段，没有岩石圈。当时的地球表面只有可以随意流淌的熔岩。没有大陆，没有海洋，没有生命。地球演化过程不仅涉及板块形成、漂移和俯冲，还涉及地壳形成、海洋诞生、火山与溢流事件、生物演化与灭绝、雪球事件与冰河期及全球变暖等诸多重大地质事件。地球为什么时而冷若冰霜、时而热如炼狱？它们之间究竟有没有内在联系？板块构造理论并不能很好地回答。
地球形成固态地壳 好比火锅被盖上了锅盖
对于地球系统的演化而言，由于地球系统属于内能外泄型的巨型宏观开放系统（以地球形成初期原有的热能和半衰期可达数十亿年的放射性元素衰变热为主，伴随有太阳能的输入和地球辐射热的输出），任何地质作用过程都是地球内能耗散的过程（即熵增加）。
地球从形成初期的熔融液态演化到具有岩石圈的固态地球，其中最重要的标志，就是地球的液态表面因冷却发生相变，形成了固态地壳。这一过程好比逐渐变冷的火锅被盖上了锅盖。锅盖效应，导致地球像高压锅反复喷气一样（即锅内温度、压力会周期波动）产生温度的周期性变化。地球诞生、成长和消亡的全生命周期中，地壳的形成、裂解、聚合，曾多次像锅盖一样封闭地球。这种岩石圈封闭地球的作用必然引起地球内部升温，从而产生高温、高压的积累。经过漫长地质年代的间歇期，以地球内部放射性衰变为主的热积累，必然造成岩石圈的逐渐膨胀，从而引起地壳应力增加，直至地壳破裂，造成地球内部的熔岩灾难性地爆发，并以猛烈的形式向太空释放热量，成为地球变冷的本质原因之一。
只要地球不断膨胀 就逃脱不了以龟裂形式胀裂
龟裂现象随处可见。池塘干裂、陶瓷冷缩等等，都会因为表面层产生拉应力而形成龟裂。龟裂也会在不同尺度上发生。如6亿年前的细胞分裂、孩童玩耍的泥团，甚至地球表面的洋中脊裂谷系。
龟裂是一个力学系统以能量最小、路径最短原理形成多边形裂纹的临界自组织现象。球壳破裂行为的研究，可能对于解释板块构造和大陆裂解有重要的指导意义。当人们重构冈瓦那大陆在2亿年前裂解初期的块体边界分布时，发现由2万多公里长的裂缝所组成的多边形块体令人称奇的规则。不仅如此，当分析劳伦古陆从劳亚古大陆分裂的情况时，人们也发现了类似的“几何多边形”现象。
运用数值计算方法，可以模拟球壳在内部温度上升过程中膨胀并产生表面龟裂的现象。根据模拟结果可以推测，地壳在温度膨胀（特别是熔融扩容）作用下的力学状态，完全能够满足产生地壳龟裂的力学要求。只要有关地球内部放射性衰变产热的假说成立，地球在内部温度作用下膨胀的事实就不可否认。那么，只要地球不断膨胀，就终将逃脱不了以龟裂形式胀裂的命运。这一发现的重要科学价值在于，它为地球演化历史中可能出现全球尺度或超大陆尺度的地壳裂解找到了一种理论解释，从而可能为全球尺度的冰期、地球变暖乃至生物大灭绝等灾害事件，提供了一种新的驱动机制解。
地球破裂造成的热平衡波动 致冰河期形成
根据地球大龟裂假说，可以发现地球大破裂具有两种制冷效应。第一种是大龟裂诱发大规模火山喷发或玄武岩溢流，从而造成大量释放热量。根据能量守恒原理，地球内部逐渐积累的热量不能补充因地壳快速破裂而损失的热能，地壳变冷势在必然。第二种制冷机制，涉及大龟裂造成地壳底部大规模降压。这种大规模降压可能产生大规模降压熔融。而熔融是一个吸热过程，降压熔融过程中的吸热，必然导致周围地壳降温。降温的高低，则与地壳破裂的程度有关。
因此，根据地球大龟裂假说，冰河期的形成可能与地球自身破裂所造成的热平衡的波动有关，是地球大龟裂的必然结果。资料表明，新元古代冰期就是发生在罗迪尼亚超大陆裂解之时或之后。有学者认为超大陆裂解是形成这次冰期的直接原因之一。
生物大灭绝事件 可能与地球大龟裂有关
对于地质历史上出现的多次大规模灭绝事件的原因，学界一直众说纷纭。其中一次最著名的灭绝事件导致了恐龙的消亡。较为主流的观点认为，大约6500万年前一颗小行星撞击了地球，导致了这场浩劫。但是波士顿大学的马修·杰克森和他的同事们提出了另一种观点，他们认为当时大量的岩浆通过裂隙喷出地表，从而抹去了地球上无数的生命。如印度的德干玄武岩区形成的时间，恰好与恐龙灭绝的时间相符。地球大龟裂造成地球演化过程中的热-冷转换，必然间歇性地打断生物演化的进程，造成可能的全球性生命浩劫。
越来越多的证据表明，地质历史上出现的许多大灭绝，似乎都和规模巨大的岩浆喷发活动同时出现。大约2.5亿年前，地球上海洋生命的95%、陆地生命的70%惨遭厄运，科学界称之为“二叠纪末大灭绝”。有关这次灭绝的原因，我国学者金玉玕等早在2000年就在《科学》杂志撰文，认为大规模岩浆喷涌活动是这次大灭绝的元凶。他们发现，大灭绝在不到50万年的时间里发生，并与西伯利亚玄武岩溢流事件的时间吻合。加拿大卡尔加里大学研究人员的研究成果也再次证实了这个答案。他们认为，造成二叠纪末大灭绝的原因，就是大规模的火山爆发导致海量的碳燃烧，由此产生的有毒烟雾云对全球陆地和海洋产生了巨大而广泛的影响。
如果地球大龟裂假说所推论的温度周期模型正确，那么，不仅可以容易地推定生物灭绝事件与地球大龟裂造成的岩浆活动有关，而且可以推定，在生物的演化进程与温度周期之间，也应该存在密切的联系，这为从地球热周期活动出发研究生物进化与灭绝的规律提供了新的思路。
大陆漂移与停滞 应该与温度周期相关
地质学家张祖还先生早就计算过，如果没有其他放热机制干预，只要经过几亿年的积累，地球内部的放射性衰变热就可使整个地壳达到熔化程度。因此，即使通过地球破裂可以释放热量，但在地球出现极端高温时，部分薄壳发生熔融是可能的。
断定14亿至13亿年及2亿年左右，地球曾经出现过薄壳熔融是地球大龟裂模型中的一个大胆推测，并认为这是大陆可以产生漂移的基本前提。尽管目前还难以找到令人信服的证据来证明这一点，但通过对地球演化过程中地层锆含量分布的分析，对于14亿到13亿年间和2亿年左右地层锆石含量分布极少的事实，只有大胆地假设地球一定处在罕见的极端高温时期，才能更好地理解。这两个“罕见的极端高温”阶段，很可能出现过部分薄壳熔融。如果这个命题成立，那么，魏格纳的大陆漂移问题就迎刃而解了。
根据地球大龟裂模型中的温度周期假设，既然地球进入高温期可能出现局部熔融，进入寒冷期则会出现再次凝固。那么，大陆漂移的速度应该与温度周期相关。当地球进入高温期时，岩熔活动活跃，大陆可以裂解、漂移。而当地球进入寒冷期时，岩熔活动停滞，大陆的漂移也可能出现停滞。这一推断与美国华盛顿哥伦比亚特区卡内基研究所的两名研究人员西尔韦和贝恩在《科学》杂志报告的成果是一致的。他们经过研究发现，大陆并不是一直在运动，板块构造运动曾有过全部停止的时刻。他们通过调查铌、钍和氦的两种同位素在古岩石中的分布情况，这些元素都是地球内部温度随着时间流逝而逐渐冷却的可靠指标。这一冷却过程很可能意味着板块构造活动的相应减缓或停止。
特别观点
地球变暖或并非二氧化碳所致
近年来，许多气候学家都将大气变暖的原因，归咎于人类活动产生的二氧化碳等温室气体。然而，纵观地球演化的历史，曾多次出现与地球高温周期相对应的碳循环，因果并未定论，至少不是人类活动所致。
资料表明，造成气候变暖的温室气体效应中，二氧化碳的比例只占0.117%，而水蒸气的比例则高达95%，是二氧化碳的800多倍。因此，有人认为，综合考虑水蒸气凝结相变辐射和大气中水蒸气的热容量，二氧化碳的大气温室效应完全可以忽略不计。基于这一分析，我们完全有理由怀疑全球气候变暖的原因是人为二氧化碳排放的增大所致。
如果上述结论正确，那么全球变暖一定另有原因。根据北京石花洞石笋重建的温度记录，在两汉、隋-盛唐、宋-元和现代几个温暖时期，特别是从15世纪小冰期以来，北京地区温度就一直波动上升。《科学》杂志发表的全球多个采样点500年来全球温度变化的样品分析数据也表明，早在工业革命以前，全球气温就已经从小冰期返回并不断上升，说明除了工业“温室效应”这个原因之外，更为重要的原因则是自然背景的地球内部的热量积累。这种地球内部的热量积累，波及到地表，就是人们所感受到的全球气候变暖。
地球内部变暖诱发冰盖底部融化现象，可能说明南极冰盖融化是地球变暖而非气候变暖的重要证据。在南极大陆厚达数千米的冰层覆盖之下，目前已经探明至少有200多个地下淡水湖泊，包括最近俄罗斯科学家在南极钻探发现的世界第三大淡水湖——东方湖。这些千米冰盖之下的淡水湖，可能是地球内部变暖的重要证据，即冰川的消融首先从接触地面的冰盖底部开始，因为来自地球深处的增温，首先是通过地层与冰盖的接触面进入冰盖的。
事实上，地质科学家已经发现，南极西部冰原不仅处在一个火山活动带，而且在南极西部冰盖下，存在着一个比美国科罗拉多大峡谷更长、更深的巨型峡谷。正是这条大峡谷，将地壳中的热量源源输送到冰盖底部，造成冰盖底部融化。这可能是南极西部冰原融化的最主要原因。
格林兰冰原因岩石圈变薄而引起冰盖底部融化并向海洋注水的例子，也可以成为地球内部变暖的证据。
板块构造假说已经提出五六十年，并被地球科学界基本不加怀疑地接受。但是，板块构造假说并不是一个有关地球演化历史全周期的理论。它所描述的板块，只是魏格纳大陆漂移后形成的格局，只有近2亿年的历史。在太古代地球演化的早期，地球处于液态演化阶段，没有岩石圈。当时的地球表面只有可以随意流淌的熔岩。没有大陆，没有海洋，没有生命。地球演化过程不仅涉及板块形成、漂移和俯冲，还涉及地壳形成、海洋诞生、火山与溢流事件、生物演化与灭绝、雪球事件与冰河期及全球变暖等诸多重大地质事件。地球为什么时而冷若冰霜、时而热如炼狱？它们之间究竟有没有内在联系？板块构造理论并不能很好地回答。
地球形成固态地壳 好比火锅被盖上了锅盖
对于地球系统的演化而言，由于地球系统属于内能外泄型的巨型宏观开放系统（以地球形成初期原有的热能和半衰期可达数十亿年的放射性元素衰变热为主，伴随有太阳能的输入和地球辐射热的输出），任何地质作用过程都是地球内能耗散的过程（即熵增加）。
地球从形成初期的熔融液态演化到具有岩石圈的固态地球，其中最重要的标志，就是地球的液态表面因冷却发生相变，形成了固态地壳。这一过程好比逐渐变冷的火锅被盖上了锅盖。锅盖效应，导致地球像高压锅反复喷气一样（即锅内温度、压力会周期波动）产生温度的周期性变化。地球诞生、成长和消亡的全生命周期中，地壳的形成、裂解、聚合，曾多次像锅盖一样封闭地球。这种岩石圈封闭地球的作用必然引起地球内部升温，从而产生高温、高压的积累。经过漫长地质年代的间歇期，以地球内部放射性衰变为主的热积累，必然造成岩石圈的逐渐膨胀，从而引起地壳应力增加，直至地壳破裂，造成地球内部的熔岩灾难性地爆发，并以猛烈的形式向太空释放热量，成为地球变冷的本质原因之一。
只要地球不断膨胀 就逃脱不了以龟裂形式胀裂
龟裂现象随处可见。池塘干裂、陶瓷冷缩等等，都会因为表面层产生拉应力而形成龟裂。龟裂也会在不同尺度上发生。如6亿年前的细胞分裂、孩童玩耍的泥团，甚至地球表面的洋中脊裂谷系。
龟裂是一个力学系统以能量最小、路径最短原理形成多边形裂纹的临界自组织现象。球壳破裂行为的研究，可能对于解释板块构造和大陆裂解有重要的指导意义。当人们重构冈瓦那大陆在2亿年前裂解初期的块体边界分布时，发现由2万多公里长的裂缝所组成的多边形块体令人称奇的规则。不仅如此，当分析劳伦古陆从劳亚古大陆分裂的情况时，人们也发现了类似的“几何多边形”现象。
运用数值计算方法，可以模拟球壳在内部温度上升过程中膨胀并产生表面龟裂的现象。根据模拟结果可以推测，地壳在温度膨胀（特别是熔融扩容）作用下的力学状态，完全能够满足产生地壳龟裂的力学要求。只要有关地球内部放射性衰变产热的假说成立，地球在内部温度作用下膨胀的事实就不可否认。那么，只要地球不断膨胀，就终将逃脱不了以龟裂形式胀裂的命运。这一发现的重要科学价值在于，它为地球演化历史中可能出现全球尺度或超大陆尺度的地壳裂解找到了一种理论解释，从而可能为全球尺度的冰期、地球变暖乃至生物大灭绝等灾害事件，提供了一种新的驱动机制解。
地球破裂造成的热平衡波动 致冰河期形成
根据地球大龟裂假说，可以发现地球大破裂具有两种制冷效应。第一种是大龟裂诱发大规模火山喷发或玄武岩溢流，从而造成大量释放热量。根据能量守恒原理，地球内部逐渐积累的热量不能补充因地壳快速破裂而损失的热能，地壳变冷势在必然。第二种制冷机制，涉及大龟裂造成地壳底部大规模降压。这种大规模降压可能产生大规模降压熔融。而熔融是一个吸热过程，降压熔融过程中的吸热，必然导致周围地壳降温。降温的高低，则与地壳破裂的程度有关。
因此，根据地球大龟裂假说，冰河期的形成可能与地球自身破裂所造成的热平衡的波动有关，是地球大龟裂的必然结果。资料表明，新元古代冰期就是发生在罗迪尼亚超大陆裂解之时或之后。有学者认为超大陆裂解是形成这次冰期的直接原因之一。
生物大灭绝事件 可能与地球大龟裂有关
对于地质历史上出现的多次大规模灭绝事件的原因，学界一直众说纷纭。其中一次最著名的灭绝事件导致了恐龙的消亡。较为主流的观点认为，大约6500万年前一颗小行星撞击了地球，导致了这场浩劫。但是波士顿大学的马修·杰克森和他的同事们提出了另一种观点，他们认为当时大量的岩浆通过裂隙喷出地表，从而抹去了地球上无数的生命。如印度的德干玄武岩区形成的时间，恰好与恐龙灭绝的时间相符。地球大龟裂造成地球演化过程中的热-冷转换，必然间歇性地打断生物演化的进程，造成可能的全球性生命浩劫。
越来越多的证据表明，地质历史上出现的许多大灭绝，似乎都和规模巨大的岩浆喷发活动同时出现。大约2.5亿年前，地球上海洋生命的95%、陆地生命的70%惨遭厄运，科学界称之为“二叠纪末大灭绝”。有关这次灭绝的原因，我国学者金玉玕等早在2000年就在《科学》杂志撰文，认为大规模岩浆喷涌活动是这次大灭绝的元凶。他们发现，大灭绝在不到50万年的时间里发生，并与西伯利亚玄武岩溢流事件的时间吻合。加拿大卡尔加里大学研究人员的研究成果也再次证实了这个答案。他们认为，造成二叠纪末大灭绝的原因，就是大规模的火山爆发导致海量的碳燃烧，由此产生的有毒烟雾云对全球陆地和海洋产生了巨大而广泛的影响。
如果地球大龟裂假说所推论的温度周期模型正确，那么，不仅可以容易地推定生物灭绝事件与地球大龟裂造成的岩浆活动有关，而且可以推定，在生物的演化进程与温度周期之间，也应该存在密切的联系，这为从地球热周期活动出发研究生物进化与灭绝的规律提供了新的思路。
大陆漂移与停滞 应该与温度周期相关
地质学家张祖还先生早就计算过，如果没有其他放热机制干预，只要经过几亿年的积累，地球内部的放射性衰变热就可使整个地壳达到熔化程度。因此，即使通过地球破裂可以释放热量，但在地球出现极端高温时，部分薄壳发生熔融是可能的。
断定14亿至13亿年及2亿年左右，地球曾经出现过薄壳熔融是地球大龟裂模型中的一个大胆推测，并认为这是大陆可以产生漂移的基本前提。尽管目前还难以找到令人信服的证据来证明这一点，但通过对地球演化过程中地层锆含量分布的分析，对于14亿到13亿年间和2亿年左右地层锆石含量分布极少的事实，只有大胆地假设地球一定处在罕见的极端高温时期，才能更好地理解。这两个“罕见的极端高温”阶段，很可能出现过部分薄壳熔融。如果这个命题成立，那么，魏格纳的大陆漂移问题就迎刃而解了。
根据地球大龟裂模型中的温度周期假设，既然地球进入高温期可能出现局部熔融，进入寒冷期则会出现再次凝固。那么，大陆漂移的速度应该与温度周期相关。当地球进入高温期时，岩熔活动活跃，大陆可以裂解、漂移。而当地球进入寒冷期时，岩熔活动停滞，大陆的漂移也可能出现停滞。这一推断与美国华盛顿哥伦比亚特区卡内基研究所的两名研究人员西尔韦和贝恩在《科学》杂志报告的成果是一致的。他们经过研究发现，大陆并不是一直在运动，板块构造运动曾有过全部停止的时刻。他们通过调查铌、钍和氦的两种同位素在古岩石中的分布情况，这些元素都是地球内部温度随着时间流逝而逐渐冷却的可靠指标。这一冷却过程很可能意味着板块构造活动的相应减缓或停止。
特别观点
地球变暖或并非二氧化碳所致
近年来，许多气候学家都将大气变暖的原因，归咎于人类活动产生的二氧化碳等温室气体。然而，纵观地球演化的历史，曾多次出现与地球高温周期相对应的碳循环，因果并未定论，至少不是人类活动所致。
资料表明，造成气候变暖的温室气体效应中，二氧化碳的比例只占0.117%，而水蒸气的比例则高达95%，是二氧化碳的800多倍。因此，有人认为，综合考虑水蒸气凝结相变辐射和大气中水蒸气的热容量，二氧化碳的大气温室效应完全可以忽略不计。基于这一分析，我们完全有理由怀疑全球气候变暖的原因是人为二氧化碳排放的增大所致。
如果上述结论正确，那么全球变暖一定另有原因。根据北京石花洞石笋重建的温度记录，在两汉、隋-盛唐、宋-元和现代几个温暖时期，特别是从15世纪小冰期以来，北京地区温度就一直波动上升。《科学》杂志发表的全球多个采样点500年来全球温度变化的样品分析数据也表明，早在工业革命以前，全球气温就已经从小冰期返回并不断上升，说明除了工业“温室效应”这个原因之外，更为重要的原因则是自然背景的地球内部的热量积累。这种地球内部的热量积累，波及到地表，就是人们所感受到的全球气候变暖。
地球内部变暖诱发冰盖底部融化现象，可能说明南极冰盖融化是地球变暖而非气候变暖的重要证据。在南极大陆厚达数千米的冰层覆盖之下，目前已经探明至少有200多个地下淡水湖泊，包括最近俄罗斯科学家在南极钻探发现的世界第三大淡水湖——东方湖。这些千米冰盖之下的淡水湖，可能是地球内部变暖的重要证据，即冰川的消融首先从接触地面的冰盖底部开始，因为来自地球深处的增温，首先是通过地层与冰盖的接触面进入冰盖的。
事实上，地质科学家已经发现，南极西部冰原不仅处在一个火山活动带，而且在南极西部冰盖下，存在着一个比美国科罗拉多大峡谷更长、更深的巨型峡谷。正是这条大峡谷，将地壳中的热量源源输送到冰盖底部，造成冰盖底部融化。这可能是南极西部冰原融化的最主要原因。
格林兰冰原因岩石圈变薄而引起冰盖底部融化并向海洋注水的例子，也可以成为地球内部变暖的证据。
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）
易出家的八字特征
1、财官难为命主所用者易出家
（1）财为养命之源，命局财星不为命主所用，意味着命主在尘世中因缺少养命之源而出家。
（2）对男人来讲“财”为女友、妻子，对女人来讲“官”为男友、老公。
故无论男女若命局之财官难为命主所用则易出家，并且往往是因为情感之事引发；其三、财为利、官为名，故财官为名利，而名利仍世俗之物，当八字命局中财官难为命主所用时，命主往往会超凡脱俗、抛开名利而出家。
2、八字呈现出家之象者易出家
年干为丙火，因年干为头，故此为命主出家时受戒之象。
辛金为神佛，所谓神佛金身也，故日主为辛金者往往喜爱佛、道、医等文化学术，亦可引申为出家人。
印星为房屋，丑土为金库，故命局中的印星土可以类象为庙宇。偏印星旺或多的人，在传统命理中认为是容易有宗教信仰的根基，这类人皈依佛门或其它宗教的概率比较高。
木为头发、肝胆等，杜先生之命局辰戌相冲，土多木折，故命主有和尚的“光头”之象；当然，命主也有可能肝胆功能欠佳。
时干癸水为食神，代表言语，此非常形象的展示了杜先生口中念念有词的念经之象。
有出家意愿的八字特点
1、华盖入命而逢空的人
“华盖”指的是帝王车舆上的皇冠伞盖，用作命理术语代表的是文章艺术之星。华盖入命的人清高孤僻，不合群，喜欢哲学、易经、医学、佛学等玄学神秘文化。这类人有玄学天份，一生结缘于神秘文化。当先天八字华盖逢空亡或行华盖逢空亡的大运时，就会对玄学文化痴迷，从而独处自修或出家为僧尼。
2、身弱伤官见官的人
“身弱”指的是日元（命主）在八字中的能量不强；“伤官”就是才艺、佛道、僧徒结缘的信息。
“官”就是一切传统事物的信息。身弱伤官见官的人，一生磨难多，抗压能力不强，为了减缓人生的磨难和生活的坎坷信佛道，出家就是一种化解人生磨难的最佳选择。
3、命交华盖行食伤大运的人
这种人过于悲观，急需心灵的寄托，但现实所遇到的人往往都是带有欺骗性质的人，久而久之心灵的寄托必然会转移到佛陀身上。
4、命中多见辰、戌的人
“辰、戌”为天罗和地网，其代表的是疾病、牢狱、坎坷磨难等，也是僧尼、佛道空门之意。命中多见辰戌字的人，与佛道结缘，不排除会遁入空门。
1、财官难为命主所用者易出家
（1）财为养命之源，命局财星不为命主所用，意味着命主在尘世中因缺少养命之源而出家。
（2）对男人来讲“财”为女友、妻子，对女人来讲“官”为男友、老公。
故无论男女若命局之财官难为命主所用则易出家，并且往往是因为情感之事引发；其三、财为利、官为名，故财官为名利，而名利仍世俗之物，当八字命局中财官难为命主所用时，命主往往会超凡脱俗、抛开名利而出家。
2、八字呈现出家之象者易出家
年干为丙火，因年干为头，故此为命主出家时受戒之象。
辛金为神佛，所谓神佛金身也，故日主为辛金者往往喜爱佛、道、医等文化学术，亦可引申为出家人。
印星为房屋，丑土为金库，故命局中的印星土可以类象为庙宇。偏印星旺或多的人，在传统命理中认为是容易有宗教信仰的根基，这类人皈依佛门或其它宗教的概率比较高。
木为头发、肝胆等，杜先生之命局辰戌相冲，土多木折，故命主有和尚的“光头”之象；当然，命主也有可能肝胆功能欠佳。
时干癸水为食神，代表言语，此非常形象的展示了杜先生口中念念有词的念经之象。
有出家意愿的八字特点
1、华盖入命而逢空的人
“华盖”指的是帝王车舆上的皇冠伞盖，用作命理术语代表的是文章艺术之星。华盖入命的人清高孤僻，不合群，喜欢哲学、易经、医学、佛学等玄学神秘文化。这类人有玄学天份，一生结缘于神秘文化。当先天八字华盖逢空亡或行华盖逢空亡的大运时，就会对玄学文化痴迷，从而独处自修或出家为僧尼。
2、身弱伤官见官的人
“身弱”指的是日元（命主）在八字中的能量不强；“伤官”就是才艺、佛道、僧徒结缘的信息。
“官”就是一切传统事物的信息。身弱伤官见官的人，一生磨难多，抗压能力不强，为了减缓人生的磨难和生活的坎坷信佛道，出家就是一种化解人生磨难的最佳选择。
3、命交华盖行食伤大运的人
这种人过于悲观，急需心灵的寄托，但现实所遇到的人往往都是带有欺骗性质的人，久而久之心灵的寄托必然会转移到佛陀身上。
4、命中多见辰、戌的人
“辰、戌”为天罗和地网，其代表的是疾病、牢狱、坎坷磨难等，也是僧尼、佛道空门之意。命中多见辰戌字的人，与佛道结缘，不排除会遁入空门。
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