汇集公众科学智慧 交流科学思想见解点燃科学智慧火花 构建互动交流平台
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【简介】
【主持人致辞】
【领导致辞】
【主旨报告】
【邀请报告】
【讨论与交流】
【简介】
曹臻院士的报告回顾了我国70余年宇宙线科学研究的历程，从上世纪50年代开始，王淦昌、赵忠尧、张文裕、何泽慧、萧健等老一辈科学家带领一批年轻科技人员，以“头顶青天，脚踏白云，胸怀祖国、放眼世界”的精神，从云南落雪山起步，开展宇宙线观测研究，80年代又开始在西藏羊八井建立了宇宙线观测站，取得了大批研究成果。高海拔宇宙线观测站（LHAASO，拉索）于2016年7月开工建设，2023年5月10日通过国家验收，成为世界上在高能端以最高灵敏度探测伽马射线、对TeV能段的伽马射线源有最强巡天扫描搜索能力、对宇宙线的能谱测量覆盖最宽广能量范围的宇宙射线探测装置，为人类探索高能宇宙线起源、宇宙演化、高能天体演化和暗物质等前沿科学研究等提供了强有力的实验手段。拉索投入运行后，迅速开展宇宙线观测研究，发现了银河系内普遍存在超高能伽马射线源，直接探测到来自于天鹅座方向和蟹状星云脉冲星风云能量高于1 PeV的超高能光子，在刷新人类获得的最高能量光子记录的同时，也拉开了 “超高能伽马天文学“的序幕，引领膝区宇宙线和甚超高能伽马天文的研究。报告还展示了LHAASO进一步提高性能的LACT项目和高能中微子实验计划HUNT。随后与会专家将围绕主旨报告进行讨论。
【主持人致辞】
张闯：今天的沙龙主题是“高海拔宇宙线观测站LHAASO”。我们很高兴请到了曹臻院士来给我们做主题报告。本次会议以中国宇宙线观测的发展为主题，十余位从五六十年代开始一直从事宇宙线研究的专家，从云南到西藏一路走到现在，他们在异常艰苦的条件下，头顶青天，脚踏云海，胸怀祖国，放眼世界，以一腔的青春和热血谱写中国宇宙线发展美好的篇章，走出了中国宇宙线发展艰辛而光荣的道路。本次报告人曹臻院士代表了当代宇宙线研究团队，站在几代专家宽厚的肩膀上攀登世界宇宙线的高峰。沙龙将回顾我国70余年宇宙线科学研究的历程，结合与会者的亲身经历，聚焦拉索的科学问题、科学意义和科学目标，提出对于拉索实验计划和研究工作的意见和建议，并为我国宇宙线科学研究的未来发展出谋划策。下面有请曹臻院士来做高海拔宇宙线观测站LHAASO的报告。
【主旨报告】
曹臻：高海拔宇宙线观测站LHAASO
各位老师、各位领导，大家上午好！我今天报告的主题是“揭秘宇宙线起源之旅”，宇宙线研究能达到今天的成就，其实是四代人的努力。我有幸成为第三代，在座的大多数老前辈都是第二代。我是李惕碚院士、谭有恒老师的学生，在他们前一辈就是王淦昌、张文裕、何泽慧、肖健这几位老前辈，是他们把我国的宇宙线研究建立起来。而且在建立的过程中，最令我感动的就是刚才张闯老师说的几句话：头顶青天，脚踏云海，胸怀祖国，放眼世界。其实当时设计的这套系统就是全世界的最高水平，但很遗憾，如果五十年代初期加速器不是主导的时候，我们的装置就可以运行的话一定是最先进的。当然，我们探测器建好的时候已经晚了，加速器已经主导了整个物理界，但那个时候就有了第二代人，也就是我的老师这一辈。最重要的一点就是我们的薪火相传。不光是事业本身，最重要的是这一代人在传承，这才有了后面的成果。
五十年代开始，我们在大梁子上建立起这样一个装置，后来的羊八井做得也相当好，使得我们保持全世界宇宙线研究至少没有被人忘记的地位，我们叫做第一梯队，做出的成果虽然不是世界上一流的、最有影响力的，但的确是保持我国第一梯队的地位，使得我有机会在接手这项工作的时候得到了国家重要的机会。国家“十二五”期间做出重要判断，就是看一看哪些项目、哪些领域是在有限知识的情况下可以冲到世界前沿的，结果我们就入选了。入选的原因很大程度上取决于前面两代人留下来的基业，因为处于全世界的第一方阵，国家判断得很准确，就认为如果再给他们很好的投入，一定能够让这个领域冲上世界前列，成为世界领先的研究场所和实验场所。
在这种情况下，我们得到机会建立起LHAASO，然后变成了今天这个样子。LHAASO的国际合作组，中国为主，多个国家参与。现在合作组成员已经达到二百八十多人，可以说是国内宇宙线研究空前的规模。现在有三十多个研究单位加入合作组，开始这项科学研究。
在座的很多老师当初都做过探测器的研究，包括散射探测器、水切伦科夫探测器等等，实际上就是一个巨大的人工湖，用围墙围成三十多万立方米的水，五米深的湖，布置了三千多个探测装置。整个阵列有五千多个散射探测器，每个散射探测器一平米，我上来做研究生的时候，谭老师给了我一张草图，这就是我在1988年的时候开始干的事情，当时用的是散射体技术，后来我们做LHAASO还是采用回归，水切伦科夫就形成了人类历史上最大的散射探测器，四万平米放到一百万平米就达到了百分之四的占比。
我们建立起十八台集成望远镜，不用转就可以排成一个圆圈覆盖整个天空，立体角方向取决于我们想选择的量，要是想选择的量高一点就放平一点，所以非常灵活，通过这个办法就可以选出我们想测的能量范围，同时也对望远镜的运行比较简单。
LHAASO的核心科学目标是探索高能宇宙线起源以及相关的宇宙演化、高能天体演化和暗物质的研究。具体的科学目标是：
(1)探索高能宇宙线起源。通过精确测量高能伽马源宽范围能谱，研究高能辐射源粒子的特征，探寻银河系内重子加速器存在的证据，在发现宇宙线源方面取得零的突破；精确测量宇宙线能谱和成分，研究宇宙线加速和传播机制。
(2)开展全天区伽马源扫描搜索，大量发现新伽马源，特别是河外源，积累各种源的统计样本，探索其高能辐射机制，包括产生强烈时变现象的机制，研究以超大质量黑洞为中心的活动星系核的演化规律，捕捉宇宙中的高能伽马暴事例，探索其爆发机制。
(3)探寻暗物质、量子引力或洛仑兹不变性破坏等新物理现象，发现新规律。
我们如果只看膝和膝以上的物理，这里就会带来一个很大的起源谜团，1018以上的宇宙线，两个大型实验告诉我们宇宙线在整个宇宙空间的排布，不是集中到银河系的平面，一定是一个高能量的起源。膝以下的区域是比较清楚的，来自于超新星爆炸。经过两个大科学家的研究，虽然现在还没有完全准确地找到哪个超新星贡献了多少宇宙线的份额，无法那么容易地定量化，但大家认为应该是由这两个构成的。
那么问题就来了，膝拐弯的地方一直到1018，三个量级的宇宙线的来源是谁？来自于什么地方？现在我们就要回答这个问题，LHAASO观测的大概率是银河系内部产生出来的。伽马的能量如果能够被测出来，看到的就是十倍能量的质子分布，这是我们寻找宇宙线起源的基本办法。
LHAASO的探测范围达到了10-14TeVcm-2 s-1，在此之前的探测器只能10-13 TeVcm-2 s-1的能量，这为LHAASO提供了非常大的发现空间。下图是五百TeV以下，所有光子几乎都主要来自于银道面，两个隆起的地方就是非常著名的，很多人都在研究的，表征银河系的演化。可以看得出来，宇宙线在星系演化的过程中扮演着很重要的角色，这也是LHAASO正在研究的问题。LHAASO打开了超高能伽马天文全新领域，包括探测到迄今为止最高能量伽马光子，这些观测的结果最终都是瞄准宇宙线的起源，可以发现比人类加速器二十七公里周长能够加速出来的能量高出一千万倍的东西。LHAASO现在看到的光子能量已经比质子的能量大一万倍，这是现在要研究的内容。
LHAASO出现以前已经有一个实验叫做HESS，通过非常艰苦的扫描，耗费了很长时间。LHAASO出现以后就把北天空全部填满了，效果漂亮得多，包括Crab蟹状星云的区域。LHAASO打开这段能区的天空以后，十倍的能量，我们可以看到源泉至少是一个PEV以上，一个PEV以上的光子要从电子产生出来是非常难的，几乎就是不可能的，因为电子加速的过程损耗的能量太快，所以要达到一个PEV甚至几个PEV的光子基本上就到达极限了，我们现在就看到了这个极限。
由于有了这样好的设备，打开了超高能伽马天文全新领域，包括探测到迄今为止最高能量伽马光子，这些观测的结果最终都是瞄准宇宙线的起源，可以发现比人类加速器二十七公里周长能够加速出来的能量高出一千万倍的东西。我们现在看到的光子能量已经比这个质子的能量大一万倍，这是现在我们要研究的东西。
我们的回报很快就来了，这个就是天文学的美妙之处，只要探测器的灵敏度达到前人没有达到过的地步就一定会有新的发现。这里也有点老天的眷顾，建好以后的第二年，就是2021年探测器全部建完，2022年10月天空上就发生了六十年来发现伽马暴现象以来最亮的伽马暴，亮度达到多少呢？达到千年不遇，甚至是万年不遇的水平。大家都知道洪水是五十年不遇、一百年不遇，就是指发洪水的量很大，伽马暴的亮度也是这样。我们发现的这个概率是几千年一遇，但就被我们撞上了。
LHAASO的观测区域包含了被测天体的位置，从0°到45°的区域，爆炸的时候是红点，结束的时候是黄点。千年不遇的事件，恰恰落在38°，再过半个小时就跑到45°以外。宇宙线的观测好处就在于二十四小时不间断，现在有效观测时间达到98％，只有2％的时间停下来去做维护，所以就有机会能够捕捉到这样的信号。
我们在一个伽马暴中抓到了64000个光子，相当于蟹状星云三年观测的数据，就在二十分钟以内抓住标准蟹状星云三年的数据，所以极其宝贵。这样的结果，我们可以找到Beam喷柱的边缘，然后就可以测出来伽马暴的宽度是有史以来最窄的，达到了零点八度，几乎是朝着一个方向，所以这是历史上最窄的伽马暴，也解释了为什么是最亮的。
天鹅座是我们北半球最活跃的区域，活跃到什么程度？我们称之为小银河。图中还是2.5PeV，但前几天已经达到3.5PeV。这里就是O型星和B型星两种温度极高的行星组成的星团，其实是在比太阳系大不了多少，我们就发现非常拥挤，恒星密度可以达到二十倍，能够产生非常强烈的星空碰撞，这些是我们看到的第一个宇宙线的起源。
我们如果用比较粗粒度的观测来看，可以看到一个比较均匀的分布，尺寸已经大到十几度。我们知道太阳和月亮在天上是零点五度，这个半径已经达到十度，现在看到的是伽马光子，十PEV和一百PEV，长的大小都差不多，最关键的就是把等高线放上去，这些是原子物质分布，说明中间有宇宙线的源，不断往外扩散打在云上产生Π0介子，然后衰变成光子。
图中可以看到八个超过PEV的光子，记得我们1983年的时候看到超过PEV的光子引起整个领域的轰动，现在LHAASO已经不把这个当回事了，最高的能量达到二点五PEV，O型星和B型星的倾斜，由于这些星团位于中间，很显然就会形成这样一个Bubble。
现在对宇宙线的观测已经可以精确到这个地步，还可以看到内部结构，现在的等高线就是分子云，亮的地方和分子云的密集程度相关。紫金山天文台射电波段的观测可以把分子云一个一个点都找出来，然后再结合现在最新的恒星Survey的结果，可以把云的位置定得很准。五百个PC到一千个PC，一千个PC到一千四百个PC，一千四百个PC以外。
“银河画卷”项目非常有成果，可以把云的位置找出来，然后拿来研究宇宙线的分布。模型就简单了，假设一个宇宙线的源，然后往外面扩散，灰色的球就是原子云的分布，块状的就是分子云，宇宙线撞上去以后就可以看到更密集的伽马线。我们不但可以把每种成分的能谱测算出来，同时还可以把离开源中心点的位置，就是空间分布的模型都可以计算得很好，说明宇宙线的传播过程是完全被我们掌握的，不光能够掌握大尺度的分布，还能够掌握小尺度的分布，包括整体高能量的分布，整个图像就清晰了。
产生于SNR、PWN处的Π0介子衰变成为伽马射线以后产生这样一个鼓包，属于超新星和物质相互作用的例子，跟云碰到一起产生。因为这里产生的是能量很低的GEV宇宙线，稀奇的是质子产生的伽马射线，然后一直延伸到这里，可以看出宇宙线新的结构。我们光子谱上看到宇宙线能谱的形状，这是非常重要的画像。
LHASSO可以看到天上的源，关键是天上的源能不能解释地上测的结果？我们需要测的是地上的宇宙线和天上的源有没有关系，这个测量也是人类第一次，最重要的宇宙线不是那些曲线，给我们带来最重要的贡献就是把精确测量带到宇宙线，丁肇中先生的一生就是精确测量电子，不断追求正负电子谱的测量，发现很多物理。
为什么要精确？如果不精确，误差范围是这么一个区域，各种模型都可以对上，如果误差缩小到现在LHASSO达到的水平，显然已有模型就被排除掉了。我们做宇宙线的人就是要测到这么小，其它的对象都不重要，所有理论都被干掉以后物理就有发展了。第一次由于测得这么精确，原来是一个宽宽的范围，不知道成分怎么变，这是第一次看到膝的变化和成分的变化关联起来。有些人号称通过这些可以全部解释宇宙线的传播行为，但我们说还不行，还要更精确。这些只是宇宙线的总谱，我们还要测出分谱，要把质子+氢、质子+氦测出来。
各位老前辈都知道，要把质子在空气实验中分离出来是天方夜谭，很多人都不相信，但LHAASO要这样做，而且已经有了观测结果。
讲到宇宙线的起源，其实是有一个问题的，我们只是看到伽马射线产生的现象，要是真正苛刻地说的话，可以说你没有看到宇宙线的源，你看到的是宇宙线在靶上产生的光而已，没有真正看到宇宙线。那么我们到底能不能看到中间的加速器？LHAASO的分辨率是零点二度，要想做这样的分辨，我们觉得不够，所以还是通过望远镜技术。现在LHAASO看到的源就是这样，但因为角分辨是0.2°，所以是一个源，要是达到0.05°，就会发现是两个源。如果有这样的观测手段配合LHAAASO来做这件事情，我们就知道高能到底是来自于这一个还是那一个。
由于我们采用高海拔的条件，LACT望远镜六米相当于HESS十二米，因为光子数目更多，四个LACT就可以实现一整组HESS望远镜的面积。现在的问题是既要达到HESS的角分辨，同时还要达到LHAASO的灵敏度，那么就建八个HESS，三十二台望远镜组成一个阵列，通过HESS的角分辨技术在LHAASO这样大的面积实现。我们现在已经得到四川省政府的果断支持，未来的四年就可以建好，使得我们不但能够看得很宽广、很细致，同时时间上的覆盖也很准确。
我们现在已经做了两台样机：一台是LHAASO，一台是在成都。
最终要把宇宙线起源的事情敲定还是需要中微子，我们知道Π0产生的同时还会产生Π+-，要是把中微子也找出来，宇宙线起源基本上就画上句号了。我们现在已经知道伽马射线的能谱，所以能够推算到底需要多大探测器才能干这个事情。人类现在只有一立方公里在南极，属于宇宙线领域耗资最大的项目，三亿美元，其实是远远低估了这个项目的潜力，因为到南极所有的运输都是没有收费的，只有计算设备安装和工作投放的资金，就这样还花了三亿美元。LHAASO现在是第二大的探测项目，花了将近两亿美元。
根据现在的计算，我们要求30km3，这样行不行？能不能保证降到这个水平？现在看来我们的技术是有的，但需要投放，只要把投放的问题解决，我们建立这样一个巨大的探测装置是有可能实现的。贝加尔湖现在已经建立0.7 km3的探测器。今年把一系列设备放到贝加尔湖，明年跟他们的探测器拼在一起，要是检验成功的话就可以推广，很有可能放到南海，再建立30km3的装置，几年内就可以看到刚才我们讲的几个源的中微子信号。一旦拿到中微子信号，这件事情真的就可以画上句号了。
【讨论与交流】
谭有恒：千年不遇的伽马暴，64000个伽马，每个都有光子能量，是否可以做能谱？一般认为光子要加速到1015是比较困难的，什么样的机制能够完成这个任务？
曹臻：不同能段上的光变曲线我们都做了，这些都是非常重要的结果。由于能量分辨比较差，我们观测到的数目太多，能谱延伸到很深，可以达到很高的伽马射线能量。我们发现的那一天用的是常规的纯电方法，距离是二十四亿光年，要是十八PEV光子想过来的话是不可能的事情。发生第一个PeV光子的第二天，就有意大利科学家尝试解释，比如这是早期暗物质，在伽马暴产生的光子变成轴子，轴子不会被吸收，又转化成了光子，只有通过这个办法才能避免能量被吸收。我们后来发表在《Science Advanced》。现在通过测量距离近一点的天体，比如一到两亿光年左右的AGN，可以研究小十倍范围内宇宙的分布和吸收情况。通过LHAASO探测宇宙中的物质分布行为是非常有意思的一件事情。
从开始运行到现在，我们已经收集到五百多个一百PEV以上的光子，把这些光子信息重建后对应到天图上，发现它们的分布不是均匀的，五百三十多个光子组成十二个团。更重要的是，这些团就沿着银河系的平面分布，那就是银河系的伽马源。因此，不用做太多的理论分析，一眼看过去就知道是怎么回事，就是银河系里面的源产生了一百PEV以上的光子，而一百PEV的光子就代表着质子。理论学家马上就可以算出来原初质子的能量。我们做LHAASO计划的时候，部分理论学家说LHAASO做出来可能什么都看不见，因为银河系内一百PEV以上没有光子，银河系外的源加速出来以后也被吸收掉了，最高就是十几个PEV。但LHAASO开始观测后看到银河系里面有的是一百PEV的光子。目前，十二个源已经变成了四十三个源。
我们不仅能把能谱拟合，还要把能谱里面的三种成分分出来：一种是跟原子云相互作用的成分，一种是跟分子云相互作用的成分，还有一种是点源的成分，把所有的这些加起来就可以解释观测区域。拟合的同时还可以横向扩展，LHAASO的高灵敏度最厉害的一点就是不但能够看到形态学上的源本身，还能够看到扩散出来产生的模模糊糊的光子，周围的分布形成中间亮、边上暗，就是和R呈反比的宇宙线分布。现在我们的工作包括拟合从中间的源区一直到外面的扩散区的空间分布。
袁余奎：现在能量能级确定吗？有没有差别？
曹臻：现在我们大概是一百个TEV附近，每个源的光子能谱都有比较明显的变化，大概十分之一的能量传递给光子。我们现在只是测量到光子谱，可以去建立模型来解释，找到一个加速区，然后把这些东西放进去，会有这样一个能谱结构。现在还没有完全从这些源联系上，我们两个观测是脱节的，一个是在地面上测量宇宙线的谱，而且测得越来越精确，另一个是天上的源发出的伽马射线，然后反推这个地方的质子。现在是把宇宙线通过传播，怎么从源传播到地球上来，可能引起分布方向的变化和能谱结构的变化。
差别很大，因为这么大的探测器，能量分辨率也是一个问题。我们主要是要测结构，分辨率差点就差点，但谱的形状不是简简单单的。随着测量精度提高，宇宙线给我们带来的最大贡献就是两百GEV，能谱就已经开始发生变化了，10个TEV的地方又有变化，现在是一百TEV又变回来了。现在的能谱已经不是原来的想像了，很多细致的结构都出现了，这就是我们的精确实验带来的。我们对光子测量是几百个TEV，大概三四百个，宇宙线测量争取做到一百PEV以上。
张闯：LHAASO目前看到了银河系里面的源，但银河系只是宇宙中的一个小岛，如果要看更远的话，LHAASO有什么问题？为什么跟电子没有关系？怎么判断有没有起源，这是一个什么样的机制？
曹臻：现在大概七分之一宇宙边界的东西我们都能够看见，但这是很苛刻的条件，需要这么亮的伽马爆我才能看得这么远，更多的情况下看到的是百分之一，如果有宇宙半径的话大概百分之一的范围，还是比较清楚。当然，看得最清楚的就是银河系，我们接收到的宇宙线的起源一定就在附近。
重子宇宙线才是我们看到的，电子只占非常小的一部分，而且都是低能量的电子，能量在GeV附近占比不到百分之一。电子永远不是我们宇宙线最重要的部分
宋黎明：有没有一种机制，就是在河外传播的过程中，高能粒子和周围的物质碰撞或者相互作用，形成高能中微子，在往地面传播的过程中作用截面很小，到达地球附近这些中微子又和物质相互作用第二次形成原子，这种过程概率很小，有没有估计是否可以解释刚才你说的问题？
曹臻：可以，这也是一种解释，跟刚才我们讲的轴子的变化，三种效应都可以造成光子爆发。
宋黎明：我们知道中微子本身是有振荡的，通过光子本身传播了宇宙学距离还存在，能不能限制高能光子不存在类似振荡的效应？
曹臻：振荡倒是没有，因为只有一种东西，不存在振荡，但可以存在衰变，或者是湮灭。要是想要衰变就需要破缺，破缺就会引起光子衰变，光子在传播的过程中就不在了，要么变成一堆电子，要么变成三个光子。现在第一级破缺已经被排除了，但第二级破缺还没有达到，现在仍然差三个量级。随着我们观测的结果进一步加深和提高，可能在最后的第二级破出以后，现有的量子基本上就不行了，但光子还是稳定的，至少现在没有衰变的迹象。
刘彦韬：目前LHAASO探测器分布很广，后续LACT是集中特定区域进行高分辨观测，还是可以全方位观测呢？
曹臻：四个一团，每一团可以做成立体观测，四个立体观测就可以达到，现有的十八台望远镜其实是用来做宇宙线观测。尽可能放在中心圈，集中在一起更好管理。用到的数据是覆盖整个阵列的，就是打在远处也能看。方向是对的，可以打到这里也可以打到那里。
沈培若：你们的视长角是多少？视长角是否够大？
曹臻：十六度乘以十六度，Pixel Size是零点五度，一千零二十四个并排起来，原来的发电是玻璃真空管，现在就是一个薄薄的硅片，加上五十伏左右，形成电子空穴位，这个片只有一厘米大，把光学设计好以后对应的是零点五度。视长角够大，就是十六度乘以十六度。一个望远镜不能覆盖全部，所以用十八台望远镜，拼起来整个天空。现在我们用的是二十一寸，稍微改进了一下，原来做的时候时间分辨率不够，所以我们把时间分辨率调整了一下，把灵敏度降低一点，把时间分辨率提高一点。我们用了两千多个，比起国外某家实验要少，他们用了两万多个。
刘渝珍：刚才听了你的报告，你们八十年代一直走到现在，LHAASO已经达到了世界三项“之最”，超高能伽马射线探测的灵敏度是世界领先的，高能也是世界最高，摄像头的覆盖面积也是世界最大。你们是光子到达地面，需要宇宙的源和地面重建的源对应起来，然后需要拟合。光子到达地面的时候，会有穿越辐射，这样的话是放到四千多海拔，避免地面的影响，但是不能再高了，很可能还是会有影响。进一步提高探测技术，最困难的是什么？
曹臻：这个不是影响，就是我们的探测器，不管是光子还是质子，传到大气里面以后就会形成一个一个事件，然后重建原初的粒子，要么是质子，要么是光子，可以把能谱画出来，因为光子在空间中是直线传播的。
我们现在的灵敏度可以了解现在看到的现象，但分辨率不太好，就像摘了眼镜看月亮很模糊，戴上眼镜就看得很清楚。这是现在的第一步，第二步是光有眼镜还不够，还要用耳朵听，用身体接收，那就是中微子和米波。
黄超光：是不是可以用来准确定位引力波来自何方？
曹臻：这是现在最流行的研究课题，就是找引力波的电磁对应，找的就是光子信号。要是两个中子星Merge的话，现在形成的是Kilo，能量达不到LHAASO，因为LHAASO看的是高能现象，不是低能现象。
姜焕清：请你科普一下，那么高的伽马能量，是用什么办法来测量的？能量这么高，是用什么探测办法确认是伽马？
曹臻：这是一个非常非常巧妙的办法，我们就是有一个光子、一个质子进入大气的顶端，然后在空气里形成极联过程，每次碰撞产生很多粒子，然后再碰撞，形成横向扩展的粒子束，用时间同步的办法，到达地面就会形成一个面，测量粒子的数目就是它的能量。次级粒子就是电子和光子，强相互作用中产生π0，然后衰变成两个伽马。要是进来的粒子是质子的话就会产生大量的π0，π0就会产生电子，用来测量能量，四立方米的谬子放在地上，如果是光子的话就会很简单了，整个过程下来以后没有谬子。
姜焕清：伽马也可以产生正负谬子对吧？
曹臻：这比产生电子对的概率低的太多了，伽马产生一对夸克的概率是有的，确实能够产生一定的谬子出来。随着能量的提高，会有一定的谬子产生。
姜焕清：我们的思路应该打开一点，具体是什么粒子？它跟中微子的作用过程是很类似的。
曹臻：中微子的反应截面太小了，虽然是多，但截面实在太小了，很难产生这个现象，必须用专门的中微子探测器。俄罗斯的贝加尔湖现在有零点七立方公里的探测器，我们掌握了他们手上十五个一百TEV以上的中微子，一个一个计算出来，发现是对的，我们可以从理论上、实验上看到中微子在地球上的运动。
姜焕清：我之所以要提这个问题，因为，一百年前，赫斯1912年8月发现宇宙线后，在十几年里，人们一直假定穿透的射线是‘超高能g-射线’，它们的能量可以从它们的穿透性推测出来。到1929年，从收集到的证据，人们才认识到，原始宇宙线的主要部分事实上不是光子，而是带电粒子。我们现在就该脑洞大开去想象，所发现的超高能光子有没有可能是其他什么粒子，而不是光子？
曹臻：您说的非常对，现在脑洞已经开了，但首先要看到偏离我们标准理论框架的东西，这次看到18TeV，我们看到能量非常高的光子，已经不可能是光子了。格拉索就说听说你们看到了十八TEV的光子，那是不可能的，因为他就在找光子衰变的东西，所以他的脑洞是开的。我们当时也想找这个，看到这么高能量的光子，的确就是刚才讲的，我在北京打乒乓球，另一个人在成都收到。18TeV的增减能量不足以让光子跑到地球上来，跑二十四亿光年，这个距离太远了，就像把乒乓球从北京打到成都一样，是不可能的事情。现在LHAASO在地球上就相当于真的把乒乓球从北京打到成都，所以我们把所有开脑洞的东西放在里面。可能是有轴子，可以做这件事情。我们这些问题都会去做尝试和模型，然后放在文章里面，没有任何一个东西是有定论的，但脑洞还是可以开。
毛泽普：投身基础科学研究，大科学装置非常艰苦，十分漫长，又非常枯燥，是什么因素吸引那么多人参与，怎样吸引更多年轻人参与呢?
曹臻：靠个人兴趣。
毛泽普：我认为回答的很好，因为只要有献身科学的精神和志愿，才能产生对科学的兴趣，才能克服一切困难。不过首先得让更多人，尤其是年轻人了解这些领域，知道人多了，自然进来人就多了，所以建议加大宣传科普力度，天眼都成五一旅游打卡地了，希望我们也成为科普打卡地。
李惕碚：越来越怀旧了，想起十年前的第一次会议，记得当时有一个超新星爆发的照片，然后把这个照片拿到大会上去讲，提醒物理学家注意宇宙中还有加速器，这就是宇宙线的来源，超新星爆发。大会都是谈加速器，当时我谈了整整半天，我的意见就是加速器很重要，但不要忽略宇宙线。其实这是两三代人的积累，但学术领导和前瞻也非常重要。。我们单单从这个方向来看，可以预计有十分重大的课题，进一步引起新一代学术领导人的注意，他们应该注意到这个特点，然后需要进一步支持。
天文和物理到了一个可能取得重大突破的前夜，谁来捅破这层窗户纸？目前我们已经开创了这样好的一个局面，但五十年前我们还在填补空白。但物理也好、天文也好，都有可能，我不在意这个，在意的是中国还是外国，中国还是西方。之前在清华每年都有一次院士座谈会，我就提出怎么充分发挥已经退休的老教授的作用，中国当初有一个重大决断：联合美国对抗苏联，就是找了几个老帅研究形势，那个时候正是严厉打击的时候，老帅给主席一个报告，明确提出联合美国对抗苏联。所以不要忽视老同志的作用。我们应该结合起来，提出一些脑洞大开的意见和建议。
张长春：今天的报告讲得很清楚，学到了不少知识。我觉得这个实验一个最大的特点就是很大的范围，很高的能量，地球上少有，也很崎岖。这些在国际上已经几十年了，但好像又没有完全理解。记得当年在云南做的实验，一篇文章中观察到高能的空气簇射，还不到LHAASO的能级，但是是强相互作用。其中有一根重量最大，但游离最小最弱。记得当时发表的文章也有分析，因为只看到一个事例，所以可信程度基本没有能够确证或者毫不怀疑。直到现在，我们翻出来预制手册，这是一个没有解开的疑惑。
这些现象说明什么？我们要把注意力集中在这个能区的实验，你们这么大范围地提供这种信号，不仅光学是这么高的能量，同时还有强子弱子甚至引力子，理论上并没有完全确定，还有很多疑惑。要在那个范围考虑两头：宇宙学新的发现，同时能够提供非常好的机会，所以如果用你们的探测器把所有的这些信号进行记录，尽管难得有这个信号，但这个信号非常宝贵，来自于超高能的加速器，性质怎么样？宇宙大爆炸的时候，现在的暗物质、暗能量那个时候已经有了，但演变过程和现在的星云、星团演变不会完全一样。无论是宇宙学还是物理，应该有这个思路走下一步。
朱永生：如果我们可以称之为原初宇宙线，主要成分是质子吗？现在有各种各样宇宙初始产生的模型，按照现有的理论，原始的宇宙粒子就是大爆炸最初形成的粒子，有没有具体说法？
曹臻：过程相当复杂，需要经过长时间的爆发和变化，肯定是从最轻的粒子传上来的，从物质成分来讲质子是最早产生的。我们现在是测量宇宙线，这张图就表示了成分的变化。这里是氦、碳、氮、氧、铁、铝，随着能量的变化，我们明显可以看到成分在变化。现在这么高的能量主要还是氢和氦，平均的能量大概是氦。
刘金岩：今天这个场合对我们年轻的物理学者非常难得，虽然有些老先生还没有发言，但我想我还是请教曹老师一个问题：从物理学史的发展角度看，高能对撞机发明之前，宇宙线扮演了非常重要的角色，有了高能对撞机以后就有了高能加速器的热潮，强调加速器是可以产生可控的粒子，宇宙线在此期间就不太受重视。我们如果现在不能把能级再提高，宇宙线的实验又会引起大家的关注。您刚才的报告过程中，我注意到一个问题，就是在测量伽马射线的时候，我们其实还没有找到真正的源，要是把实验的性能再提高，我们可以找到真正的宇宙线的源。您可否讲一下，得到这个源以后对我们研究宇宙线的起源有什么理解？几位老师也提到云南站的事例，1972年在中国科学界是大家非常关注的一件事情，周恩来总理接见李政道先生的时候也在强调这件事情，没有用英文发表文献。我想请问各位老先生，为什么这件事情后来没有一个重复的事例？
曹臻：这个问题要请当时经历这个实验的老师们回答一下。
戴长江：二十多年前，在何祚庥院士的提议和推动下，我所三室与丁肇中所领导的L3组合作称为L3C组，在L3高能物理实验谱仪系统的附近构建宇宙线实验的触发判选系统，触发L3谱仪并进行高能宇宙线观测实验，其主要目的是.验证云南站奇异事例并进行有关的新物理研究。
经过多年的运行、观测研究，尚未获得准确性的结果，这说明奇异事例的复杂性，验证研究的艰巨性，有必要进一步加强这方面的多学科联合观测研究。今后，对于高能宇宙线实验、高能物理实验、高能天体物理实验等所涌现的奇异事例、新奇现象，要特别关注并加强多学科交叉联合观测研究。
张承模：听了曹臻院士的报告，感受很深。LHAASO创造了世界三大奇迹，确实是令人兴奋的。最近有关LHAASO国际上的报道也非常强烈，振奋人心，让我们搞宇宙线研究的感到非常振奋。曹臻用了几张很好的片子，包括云南站写的“头顶青天，脚踏云海，胸怀祖国，放眼世界”，那是云南站的一号厅，也有一个历史故事。老前辈发现云南站这个很重要的事例，就要继续发现第二个，一个不能说明问题。高能所是在云南大学物理系招收一批学员，我就是其中的一个，通过各种审查报名的是二十个，现在是十几个。为什么要招云南大学的？因为一千九百米，大家上去比较适应，所以就在云南大学物理系挑了二十个人，最后上了十九个。因为云南站经过文化大革命，李院士和王站长带着我们若干人一起上山，对云南进行自动化改造。经过文化大革命，那些电线电缆都被老鼠啃了或者被淹了，全部改成当时比较先进的晶体管，整整花了七八个月的时间。改造以后，我们也进行了一段时间的观测，但因为没有看到第二个事例，所以云南站不到两年也就关闭了。因为这些老前辈每年都上山，我们每年上半年或者一两年就打着包袱自己上山，当时山上条件还是比较差的，吃的东西都要自己扛，虽然只有三千二百米，但还是比较困难。我们这些老前辈都是在很艰难的条件下一直坚持工作，干了十几年，现在我是算两代半。逢山上山，逢水下水。这一代人的历史已经走完了，但把我们宇宙线的观测推向了世界的前列，确实是令人非常高兴的事情。
我还想问一个问题，这么庞大的观测，用了很多观测电动管，应该是在高能所最早用的，从小到大，后来我们又做了国际合作，那是诺贝尔奖获得者跟我们搞的国际合作，就是在南半球建立三千六百平米。我们做了将近半年以后，这个问题非常困扰我们，你们有没有全部自动检测或者发现？
曹臻：已经实现自动化记录数据，处理后得到有意义的事例。
张承模：要是控制有问题的话，整个探测事例的可靠性和数据的质量会产生不太好的影响。非常感谢曹臻能够把工作做得这么好，把宇宙线的工作推到这么高的世界前列，付出了非常多的心血。我想再感谢一个人，当年选择LHAASO的观测站，我们正在做“9.21”，四千二百多米，王光裕每次都要骑着马上去，非常累。现在这么多年轻人建立了这样一个高山站，不容易，确实是胸怀祖国，放眼世界。
戴长江：只是晚上观测，白天检测吗？
曹臻：KM2A是全天观测，望远镜是晚上观测。
刘金岩：望远镜做到极致肯定会有突破性进展，但道路是很漫长的，也是非常艰难的，短期的成长和长远的目标怎样平衡？
曹臻：我觉得还是兴趣问题吧，如果没有一个很好的兴趣作为驱动的话，最终还是做不下去的。如果你真的对这件事情有兴趣，选择其它东西的时候你会觉得还是不好玩。我自己试过做理论，结果发现做理论不好玩。
尹丽巧：我是第四代或者第五代的LHAASO人，今天曹老师讲的问题我之前都大概有些了解，主要有两点感触：第二代老师都是我们上学的时候在课本上出现的老师，今天能见到很激动。我参与LHAASO建设和后期成果的分析，对我是一个很大的激励。现在我们在分析的过程中已经碰到了多变量和神经网络，前一段时间跟杨老师和加速器那边的老师讨论人工智能、大数据模型或者AI科学家未来的构想，请问曹老师在这方面的看法？作为当前国内国际最热的技术领域，应该怎样更好地在未来的宇宙线分析帮助我们，定位是怎样的？
曹臻：这个事情是非常重要的，现在新技术的发展非常快，这些技术发展起来以后对我们有很大的帮助，这种帮助有些时候是我们意想不到的，所以应该在这个方向有投入，做的比现在我们做的更好。我们现在已经在使用很多传统的神经网络方法，但新的神经网络方法已经变得更加有用了，尤其是在我们的数据分析和鉴别的基础上。我们应该跟上去，投入更多的力量往这个方向发展。技术的进步一定会给我们带来很多好的收获，扩展我们现有探测器的能力，尤其是往原来我们认为探测不了的领域扩展，所以我觉得是值得努力去做、应该努力去做的。
李惕碚：原来确实是困难得不得了，完全不可想象我国基础设施建设的发展。长远来看，除了个人的作用，国家的发展也要被考虑在内。
张闯：我们的LHAASO青年团队也有获得中国青年“五四奖章”。时间过得很快，我们的沙龙已经接近尾声了。十几年前，我们加速器的研讨会专门请到李老师来讲，谈到宇宙线要作为研究重点。高能所能够走到今天，靠的是全体同志的努力。今天我们也看到宇宙线是我们最早的研究方向，现在是基于加速器的高能所，又从宇宙线发展到地下、地面和天上，成立天体研究中心，现在又成立新的国家重点实验室，也是中国高能物理天体非常重要的发展方向，非常期待高能所的未来更加美好。
曹以玉：非常有幸参加今天上午的学术沙龙活动，听了以后感受很深，主要体现在三个方面：沙龙的主题设置非常精彩。报告很精彩，讨论很精彩，观点很精彩。沙龙充分体现了科学技术、学术前沿。按照曹臻院士说的，这是引领世界前沿的，令人振奋。当前科学院正在响应党中央的号召，抢占科技制高点方面组织这种讨论是非常有意义、非常有价值。今天讨论尤其让我印象深刻的就是老一辈科学家的精神引领四代科学家不断探索、不断发现、不断创新，也是以曹臻院士为代表的科学家团队培养新时代的科学家精神，不断地让我们的成果在世界上占据一席之地，而且有引领性的地位。这些充分体现了历代科学家胸怀祖国、服务人民的爱国精神，勇攀高峰、敢为人先的创新精神，追求真理、严谨治学的求实精神，淡泊名利、潜心研究的奉献精神，集智攻关，团结协作的协同精神，甘为人梯，奖掖后学的育人精神。
孙建国：今天参加高能所主题为“揭密宇宙线起源”的沙龙，我又一次感觉非常震撼，主要体现在以下几点：
高能所的沙龙前后举行了十次左右，我参加了第四次，确实是办的很有特点。如果我没记错的话，王所长就做了三次主题报告。高能所是对沙龙活动高度重视，都是所级领导和顶级科学家利用老科协科技沙龙的平台体现所里最前沿的研究成果。今天听了以后，我也感觉到非常震撼。经过四代人的努力，三大发现在世界处于领先水平，我国的起步是比较晚的，但我们追赶的速度快，到现在某些地方已经有些领先，实属不易，这与四代科学家的努力是分不开的。头顶青天，脚踏云海，胸怀祖国，放眼世界，我认为这是科学家在这个领域的精神的传承，不仅是知识的传承，更是精神的传承。这就是科学家精神，这就是高能所凝聚的精神，现在也可以说是大家的座右铭，大家都在引用，确实非常震撼。
高能所做了若干期报告，都与每个时期高能所发展的重点学科结合，没有一个是脱离的。前几次都是讨论高能所重点发展的学科，所以就会带动高能所的科研人员形成共识。今天参加报告的老一辈科学家，大部分有二代、二代半、三代和四代，大家怎样在探索中凝聚共识，获得新的发现，受到新的启发？尽管大家在这个过程中提了很多问题，甚至还有几个脑洞大开的问题，这些问题对三代和四代来讲，让他们更进一步思索，建立更好的发展是非常有启发作用的，至少可以考虑下一代怎样在这方面更加努力、更加完善，更好地证实我们的发现。
科学家知识和精神的薪火相传是非常重要的，四代人的努力，不容易啊。科学家能够在海拔四千多米长期工作，是多么艰苦的条件，如果没有去过可能感觉不到，我去了以后感觉就像踩着棉花一样，还要长期在那里进行科研和探索，真的是辛勤工作，这些成果来之不易啊。高能所的特点也可以发扬下去，尽管是我们老科协举办的沙龙，采取的是老中青三结合，就有一代一代的相传。怎样把老科学家精神传给新一代的科学家，怎样在高原上坚持下去，除了兴趣以外，还有一种坚韧不拔的精神在支撑着。如果科学家没有这种坚韧不拔精神的支撑，要想取得这种成果也很难。正如刚才曹以玉讲的，体现了国家定义科学家精神的六个方面。
总之，我认为本次沙龙办的非常成功，我现在也是中国科学院老科协的理事长，在此要对与会的所有专家表示感谢。有了你们的支持，才能使这次沙龙获得源满成功。特别要感谢曹臻院士做了精心的努力，我注意到全场没怎么坐着，几个小时下来一直站着，也是六十多岁的人了，真的不容易，而且对老前辈非常敬重，老前辈提的问题他都凑近仔细听，给了认真的回答，让我们再次掌声感谢曹臻院士。最后感谢张闯为理事长的所有老科协成员和工作人员对会议提供了非常好的保障，才让我们的会议得以圆满成功，谢谢大家！
张闯：谢谢几位领导的鼓励，我们也会继续努力。本次由高能所分会举办的中国科学院老科协的沙龙就到此结束了，再次感谢各位领导、各位来宾、各位参会同志为我们会议做出的贡献。让我们一起努力，把以后的工作做得更好。
【总结与建议】
【简介】
曹臻院士的报告回顾了我国70余年宇宙线科学研究的历程，从上世纪50年代开始，王淦昌、赵忠尧、张文裕、何泽慧、萧健等老一辈科学家带领一批年轻科技人员，以“头顶青天，脚踏白云，胸怀祖国、放眼世界”的精神，从云南落雪山起步，开展宇宙线观测研究，80年代又开始在西藏羊八井建立了宇宙线观测站，取得了大批研究成果。高海拔宇宙线观测站（LHAASO，拉索）于2016年7月开工建设，2023年5月10日通过国家验收，成为世界上在高能端以最高灵敏度探测伽马射线、对TeV能段的伽马射线源有最强巡天扫描搜索能力、对宇宙线的能谱测量覆盖最宽广能量范围的宇宙射线探测装置，为人类探索高能宇宙线起源、宇宙演化、高能天体演化和暗物质等前沿科学研究等提供了强有力的实验手段。拉索投入运行后，迅速开展宇宙线观测研究，发现了银河系内普遍存在超高能伽马射线源，直接探测到来自于天鹅座方向和蟹状星云脉冲星风云能量高于1 PeV的超高能光子，在刷新人类获得的最高能量光子记录的同时，也拉开了 “超高能伽马天文学“的序幕，引领膝区宇宙线和甚超高能伽马天文的研究。报告还展示了LHAASO进一步提高性能的LACT项目和高能中微子实验计划HUNT。随后与会专家将围绕主旨报告进行讨论。
【主持人致辞】
张闯：今天的沙龙主题是“高海拔宇宙线观测站LHAASO”。我们很高兴请到了曹臻院士来给我们做主题报告。本次会议以中国宇宙线观测的发展为主题，十余位从五六十年代开始一直从事宇宙线研究的专家，从云南到西藏一路走到现在，他们在异常艰苦的条件下，头顶青天，脚踏云海，胸怀祖国，放眼世界，以一腔的青春和热血谱写中国宇宙线发展美好的篇章，走出了中国宇宙线发展艰辛而光荣的道路。本次报告人曹臻院士代表了当代宇宙线研究团队，站在几代专家宽厚的肩膀上攀登世界宇宙线的高峰。沙龙将回顾我国70余年宇宙线科学研究的历程，结合与会者的亲身经历，聚焦拉索的科学问题、科学意义和科学目标，提出对于拉索实验计划和研究工作的意见和建议，并为我国宇宙线科学研究的未来发展出谋划策。下面有请曹臻院士来做高海拔宇宙线观测站LHAASO的报告。
【主旨报告】
曹臻：高海拔宇宙线观测站LHAASO
各位老师、各位领导，大家上午好！我今天报告的主题是“揭秘宇宙线起源之旅”，宇宙线研究能达到今天的成就，其实是四代人的努力。我有幸成为第三代，在座的大多数老前辈都是第二代。我是李惕碚院士、谭有恒老师的学生，在他们前一辈就是王淦昌、张文裕、何泽慧、肖健这几位老前辈，是他们把我国的宇宙线研究建立起来。而且在建立的过程中，最令我感动的就是刚才张闯老师说的几句话：头顶青天，脚踏云海，胸怀祖国，放眼世界。其实当时设计的这套系统就是全世界的最高水平，但很遗憾，如果五十年代初期加速器不是主导的时候，我们的装置就可以运行的话一定是最先进的。当然，我们探测器建好的时候已经晚了，加速器已经主导了整个物理界，但那个时候就有了第二代人，也就是我的老师这一辈。最重要的一点就是我们的薪火相传。不光是事业本身，最重要的是这一代人在传承，这才有了后面的成果。
五十年代开始，我们在大梁子上建立起这样一个装置，后来的羊八井做得也相当好，使得我们保持全世界宇宙线研究至少没有被人忘记的地位，我们叫做第一梯队，做出的成果虽然不是世界上一流的、最有影响力的，但的确是保持我国第一梯队的地位，使得我有机会在接手这项工作的时候得到了国家重要的机会。国家“十二五”期间做出重要判断，就是看一看哪些项目、哪些领域是在有限知识的情况下可以冲到世界前沿的，结果我们就入选了。入选的原因很大程度上取决于前面两代人留下来的基业，因为处于全世界的第一方阵，国家判断得很准确，就认为如果再给他们很好的投入，一定能够让这个领域冲上世界前列，成为世界领先的研究场所和实验场所。
在这种情况下，我们得到机会建立起LHAASO，然后变成了今天这个样子。LHAASO的国际合作组，中国为主，多个国家参与。现在合作组成员已经达到二百八十多人，可以说是国内宇宙线研究空前的规模。现在有三十多个研究单位加入合作组，开始这项科学研究。
在座的很多老师当初都做过探测器的研究，包括散射探测器、水切伦科夫探测器等等，实际上就是一个巨大的人工湖，用围墙围成三十多万立方米的水，五米深的湖，布置了三千多个探测装置。整个阵列有五千多个散射探测器，每个散射探测器一平米，我上来做研究生的时候，谭老师给了我一张草图，这就是我在1988年的时候开始干的事情，当时用的是散射体技术，后来我们做LHAASO还是采用回归，水切伦科夫就形成了人类历史上最大的散射探测器，四万平米放到一百万平米就达到了百分之四的占比。
我们建立起十八台集成望远镜，不用转就可以排成一个圆圈覆盖整个天空，立体角方向取决于我们想选择的量，要是想选择的量高一点就放平一点，所以非常灵活，通过这个办法就可以选出我们想测的能量范围，同时也对望远镜的运行比较简单。
LHAASO的核心科学目标是探索高能宇宙线起源以及相关的宇宙演化、高能天体演化和暗物质的研究。具体的科学目标是：
(1)探索高能宇宙线起源。通过精确测量高能伽马源宽范围能谱，研究高能辐射源粒子的特征，探寻银河系内重子加速器存在的证据，在发现宇宙线源方面取得零的突破；精确测量宇宙线能谱和成分，研究宇宙线加速和传播机制。
(2)开展全天区伽马源扫描搜索，大量发现新伽马源，特别是河外源，积累各种源的统计样本，探索其高能辐射机制，包括产生强烈时变现象的机制，研究以超大质量黑洞为中心的活动星系核的演化规律，捕捉宇宙中的高能伽马暴事例，探索其爆发机制。
(3)探寻暗物质、量子引力或洛仑兹不变性破坏等新物理现象，发现新规律。
我们如果只看膝和膝以上的物理，这里就会带来一个很大的起源谜团，1018以上的宇宙线，两个大型实验告诉我们宇宙线在整个宇宙空间的排布，不是集中到银河系的平面，一定是一个高能量的起源。膝以下的区域是比较清楚的，来自于超新星爆炸。经过两个大科学家的研究，虽然现在还没有完全准确地找到哪个超新星贡献了多少宇宙线的份额，无法那么容易地定量化，但大家认为应该是由这两个构成的。
那么问题就来了，膝拐弯的地方一直到1018，三个量级的宇宙线的来源是谁？来自于什么地方？现在我们就要回答这个问题，LHAASO观测的大概率是银河系内部产生出来的。伽马的能量如果能够被测出来，看到的就是十倍能量的质子分布，这是我们寻找宇宙线起源的基本办法。
LHAASO的探测范围达到了10-14TeVcm-2 s-1，在此之前的探测器只能10-13 TeVcm-2 s-1的能量，这为LHAASO提供了非常大的发现空间。下图是五百TeV以下，所有光子几乎都主要来自于银道面，两个隆起的地方就是非常著名的，很多人都在研究的，表征银河系的演化。可以看得出来，宇宙线在星系演化的过程中扮演着很重要的角色，这也是LHAASO正在研究的问题。LHAASO打开了超高能伽马天文全新领域，包括探测到迄今为止最高能量伽马光子，这些观测的结果最终都是瞄准宇宙线的起源，可以发现比人类加速器二十七公里周长能够加速出来的能量高出一千万倍的东西。LHAASO现在看到的光子能量已经比质子的能量大一万倍，这是现在要研究的内容。
LHAASO出现以前已经有一个实验叫做HESS，通过非常艰苦的扫描，耗费了很长时间。LHAASO出现以后就把北天空全部填满了，效果漂亮得多，包括Crab蟹状星云的区域。LHAASO打开这段能区的天空以后，十倍的能量，我们可以看到源泉至少是一个PEV以上，一个PEV以上的光子要从电子产生出来是非常难的，几乎就是不可能的，因为电子加速的过程损耗的能量太快，所以要达到一个PEV甚至几个PEV的光子基本上就到达极限了，我们现在就看到了这个极限。
由于有了这样好的设备，打开了超高能伽马天文全新领域，包括探测到迄今为止最高能量伽马光子，这些观测的结果最终都是瞄准宇宙线的起源，可以发现比人类加速器二十七公里周长能够加速出来的能量高出一千万倍的东西。我们现在看到的光子能量已经比这个质子的能量大一万倍，这是现在我们要研究的东西。
我们的回报很快就来了，这个就是天文学的美妙之处，只要探测器的灵敏度达到前人没有达到过的地步就一定会有新的发现。这里也有点老天的眷顾，建好以后的第二年，就是2021年探测器全部建完，2022年10月天空上就发生了六十年来发现伽马暴现象以来最亮的伽马暴，亮度达到多少呢？达到千年不遇，甚至是万年不遇的水平。大家都知道洪水是五十年不遇、一百年不遇，就是指发洪水的量很大，伽马暴的亮度也是这样。我们发现的这个概率是几千年一遇，但就被我们撞上了。
LHAASO的观测区域包含了被测天体的位置，从0°到45°的区域，爆炸的时候是红点，结束的时候是黄点。千年不遇的事件，恰恰落在38°，再过半个小时就跑到45°以外。宇宙线的观测好处就在于二十四小时不间断，现在有效观测时间达到98％，只有2％的时间停下来去做维护，所以就有机会能够捕捉到这样的信号。
我们在一个伽马暴中抓到了64000个光子，相当于蟹状星云三年观测的数据，就在二十分钟以内抓住标准蟹状星云三年的数据，所以极其宝贵。这样的结果，我们可以找到Beam喷柱的边缘，然后就可以测出来伽马暴的宽度是有史以来最窄的，达到了零点八度，几乎是朝着一个方向，所以这是历史上最窄的伽马暴，也解释了为什么是最亮的。
天鹅座是我们北半球最活跃的区域，活跃到什么程度？我们称之为小银河。图中还是2.5PeV，但前几天已经达到3.5PeV。这里就是O型星和B型星两种温度极高的行星组成的星团，其实是在比太阳系大不了多少，我们就发现非常拥挤，恒星密度可以达到二十倍，能够产生非常强烈的星空碰撞，这些是我们看到的第一个宇宙线的起源。
我们如果用比较粗粒度的观测来看，可以看到一个比较均匀的分布，尺寸已经大到十几度。我们知道太阳和月亮在天上是零点五度，这个半径已经达到十度，现在看到的是伽马光子，十PEV和一百PEV，长的大小都差不多，最关键的就是把等高线放上去，这些是原子物质分布，说明中间有宇宙线的源，不断往外扩散打在云上产生Π0介子，然后衰变成光子。
图中可以看到八个超过PEV的光子，记得我们1983年的时候看到超过PEV的光子引起整个领域的轰动，现在LHAASO已经不把这个当回事了，最高的能量达到二点五PEV，O型星和B型星的倾斜，由于这些星团位于中间，很显然就会形成这样一个Bubble。
现在对宇宙线的观测已经可以精确到这个地步，还可以看到内部结构，现在的等高线就是分子云，亮的地方和分子云的密集程度相关。紫金山天文台射电波段的观测可以把分子云一个一个点都找出来，然后再结合现在最新的恒星Survey的结果，可以把云的位置定得很准。五百个PC到一千个PC，一千个PC到一千四百个PC，一千四百个PC以外。
“银河画卷”项目非常有成果，可以把云的位置找出来，然后拿来研究宇宙线的分布。模型就简单了，假设一个宇宙线的源，然后往外面扩散，灰色的球就是原子云的分布，块状的就是分子云，宇宙线撞上去以后就可以看到更密集的伽马线。我们不但可以把每种成分的能谱测算出来，同时还可以把离开源中心点的位置，就是空间分布的模型都可以计算得很好，说明宇宙线的传播过程是完全被我们掌握的，不光能够掌握大尺度的分布，还能够掌握小尺度的分布，包括整体高能量的分布，整个图像就清晰了。
产生于SNR、PWN处的Π0介子衰变成为伽马射线以后产生这样一个鼓包，属于超新星和物质相互作用的例子，跟云碰到一起产生。因为这里产生的是能量很低的GEV宇宙线，稀奇的是质子产生的伽马射线，然后一直延伸到这里，可以看出宇宙线新的结构。我们光子谱上看到宇宙线能谱的形状，这是非常重要的画像。
LHASSO可以看到天上的源，关键是天上的源能不能解释地上测的结果？我们需要测的是地上的宇宙线和天上的源有没有关系，这个测量也是人类第一次，最重要的宇宙线不是那些曲线，给我们带来最重要的贡献就是把精确测量带到宇宙线，丁肇中先生的一生就是精确测量电子，不断追求正负电子谱的测量，发现很多物理。
为什么要精确？如果不精确，误差范围是这么一个区域，各种模型都可以对上，如果误差缩小到现在LHASSO达到的水平，显然已有模型就被排除掉了。我们做宇宙线的人就是要测到这么小，其它的对象都不重要，所有理论都被干掉以后物理就有发展了。第一次由于测得这么精确，原来是一个宽宽的范围，不知道成分怎么变，这是第一次看到膝的变化和成分的变化关联起来。有些人号称通过这些可以全部解释宇宙线的传播行为，但我们说还不行，还要更精确。这些只是宇宙线的总谱，我们还要测出分谱，要把质子+氢、质子+氦测出来。
各位老前辈都知道，要把质子在空气实验中分离出来是天方夜谭，很多人都不相信，但LHAASO要这样做，而且已经有了观测结果。
讲到宇宙线的起源，其实是有一个问题的，我们只是看到伽马射线产生的现象，要是真正苛刻地说的话，可以说你没有看到宇宙线的源，你看到的是宇宙线在靶上产生的光而已，没有真正看到宇宙线。那么我们到底能不能看到中间的加速器？LHAASO的分辨率是零点二度，要想做这样的分辨，我们觉得不够，所以还是通过望远镜技术。现在LHAASO看到的源就是这样，但因为角分辨是0.2°，所以是一个源，要是达到0.05°，就会发现是两个源。如果有这样的观测手段配合LHAAASO来做这件事情，我们就知道高能到底是来自于这一个还是那一个。
由于我们采用高海拔的条件，LACT望远镜六米相当于HESS十二米，因为光子数目更多，四个LACT就可以实现一整组HESS望远镜的面积。现在的问题是既要达到HESS的角分辨，同时还要达到LHAASO的灵敏度，那么就建八个HESS，三十二台望远镜组成一个阵列，通过HESS的角分辨技术在LHAASO这样大的面积实现。我们现在已经得到四川省政府的果断支持，未来的四年就可以建好，使得我们不但能够看得很宽广、很细致，同时时间上的覆盖也很准确。
我们现在已经做了两台样机：一台是LHAASO，一台是在成都。
最终要把宇宙线起源的事情敲定还是需要中微子，我们知道Π0产生的同时还会产生Π+-，要是把中微子也找出来，宇宙线起源基本上就画上句号了。我们现在已经知道伽马射线的能谱，所以能够推算到底需要多大探测器才能干这个事情。人类现在只有一立方公里在南极，属于宇宙线领域耗资最大的项目，三亿美元，其实是远远低估了这个项目的潜力，因为到南极所有的运输都是没有收费的，只有计算设备安装和工作投放的资金，就这样还花了三亿美元。LHAASO现在是第二大的探测项目，花了将近两亿美元。
根据现在的计算，我们要求30km3，这样行不行？能不能保证降到这个水平？现在看来我们的技术是有的，但需要投放，只要把投放的问题解决，我们建立这样一个巨大的探测装置是有可能实现的。贝加尔湖现在已经建立0.7 km3的探测器。今年把一系列设备放到贝加尔湖，明年跟他们的探测器拼在一起，要是检验成功的话就可以推广，很有可能放到南海，再建立30km3的装置，几年内就可以看到刚才我们讲的几个源的中微子信号。一旦拿到中微子信号，这件事情真的就可以画上句号了。
【讨论与交流】
谭有恒：千年不遇的伽马暴，64000个伽马，每个都有光子能量，是否可以做能谱？一般认为光子要加速到1015是比较困难的，什么样的机制能够完成这个任务？
曹臻：不同能段上的光变曲线我们都做了，这些都是非常重要的结果。由于能量分辨比较差，我们观测到的数目太多，能谱延伸到很深，可以达到很高的伽马射线能量。我们发现的那一天用的是常规的纯电方法，距离是二十四亿光年，要是十八PEV光子想过来的话是不可能的事情。发生第一个PeV光子的第二天，就有意大利科学家尝试解释，比如这是早期暗物质，在伽马暴产生的光子变成轴子，轴子不会被吸收，又转化成了光子，只有通过这个办法才能避免能量被吸收。我们后来发表在《Science Advanced》。现在通过测量距离近一点的天体，比如一到两亿光年左右的AGN，可以研究小十倍范围内宇宙的分布和吸收情况。通过LHAASO探测宇宙中的物质分布行为是非常有意思的一件事情。
从开始运行到现在，我们已经收集到五百多个一百PEV以上的光子，把这些光子信息重建后对应到天图上，发现它们的分布不是均匀的，五百三十多个光子组成十二个团。更重要的是，这些团就沿着银河系的平面分布，那就是银河系的伽马源。因此，不用做太多的理论分析，一眼看过去就知道是怎么回事，就是银河系里面的源产生了一百PEV以上的光子，而一百PEV的光子就代表着质子。理论学家马上就可以算出来原初质子的能量。我们做LHAASO计划的时候，部分理论学家说LHAASO做出来可能什么都看不见，因为银河系内一百PEV以上没有光子，银河系外的源加速出来以后也被吸收掉了，最高就是十几个PEV。但LHAASO开始观测后看到银河系里面有的是一百PEV的光子。目前，十二个源已经变成了四十三个源。
我们不仅能把能谱拟合，还要把能谱里面的三种成分分出来：一种是跟原子云相互作用的成分，一种是跟分子云相互作用的成分，还有一种是点源的成分，把所有的这些加起来就可以解释观测区域。拟合的同时还可以横向扩展，LHAASO的高灵敏度最厉害的一点就是不但能够看到形态学上的源本身，还能够看到扩散出来产生的模模糊糊的光子，周围的分布形成中间亮、边上暗，就是和R呈反比的宇宙线分布。现在我们的工作包括拟合从中间的源区一直到外面的扩散区的空间分布。
袁余奎：现在能量能级确定吗？有没有差别？
曹臻：现在我们大概是一百个TEV附近，每个源的光子能谱都有比较明显的变化，大概十分之一的能量传递给光子。我们现在只是测量到光子谱，可以去建立模型来解释，找到一个加速区，然后把这些东西放进去，会有这样一个能谱结构。现在还没有完全从这些源联系上，我们两个观测是脱节的，一个是在地面上测量宇宙线的谱，而且测得越来越精确，另一个是天上的源发出的伽马射线，然后反推这个地方的质子。现在是把宇宙线通过传播，怎么从源传播到地球上来，可能引起分布方向的变化和能谱结构的变化。
差别很大，因为这么大的探测器，能量分辨率也是一个问题。我们主要是要测结构，分辨率差点就差点，但谱的形状不是简简单单的。随着测量精度提高，宇宙线给我们带来的最大贡献就是两百GEV，能谱就已经开始发生变化了，10个TEV的地方又有变化，现在是一百TEV又变回来了。现在的能谱已经不是原来的想像了，很多细致的结构都出现了，这就是我们的精确实验带来的。我们对光子测量是几百个TEV，大概三四百个，宇宙线测量争取做到一百PEV以上。
张闯：LHAASO目前看到了银河系里面的源，但银河系只是宇宙中的一个小岛，如果要看更远的话，LHAASO有什么问题？为什么跟电子没有关系？怎么判断有没有起源，这是一个什么样的机制？
曹臻：现在大概七分之一宇宙边界的东西我们都能够看见，但这是很苛刻的条件，需要这么亮的伽马爆我才能看得这么远，更多的情况下看到的是百分之一，如果有宇宙半径的话大概百分之一的范围，还是比较清楚。当然，看得最清楚的就是银河系，我们接收到的宇宙线的起源一定就在附近。
重子宇宙线才是我们看到的，电子只占非常小的一部分，而且都是低能量的电子，能量在GeV附近占比不到百分之一。电子永远不是我们宇宙线最重要的部分
宋黎明：有没有一种机制，就是在河外传播的过程中，高能粒子和周围的物质碰撞或者相互作用，形成高能中微子，在往地面传播的过程中作用截面很小，到达地球附近这些中微子又和物质相互作用第二次形成原子，这种过程概率很小，有没有估计是否可以解释刚才你说的问题？
曹臻：可以，这也是一种解释，跟刚才我们讲的轴子的变化，三种效应都可以造成光子爆发。
宋黎明：我们知道中微子本身是有振荡的，通过光子本身传播了宇宙学距离还存在，能不能限制高能光子不存在类似振荡的效应？
曹臻：振荡倒是没有，因为只有一种东西，不存在振荡，但可以存在衰变，或者是湮灭。要是想要衰变就需要破缺，破缺就会引起光子衰变，光子在传播的过程中就不在了，要么变成一堆电子，要么变成三个光子。现在第一级破缺已经被排除了，但第二级破缺还没有达到，现在仍然差三个量级。随着我们观测的结果进一步加深和提高，可能在最后的第二级破出以后，现有的量子基本上就不行了，但光子还是稳定的，至少现在没有衰变的迹象。
刘彦韬：目前LHAASO探测器分布很广，后续LACT是集中特定区域进行高分辨观测，还是可以全方位观测呢？
曹臻：四个一团，每一团可以做成立体观测，四个立体观测就可以达到，现有的十八台望远镜其实是用来做宇宙线观测。尽可能放在中心圈，集中在一起更好管理。用到的数据是覆盖整个阵列的，就是打在远处也能看。方向是对的，可以打到这里也可以打到那里。
沈培若：你们的视长角是多少？视长角是否够大？
曹臻：十六度乘以十六度，Pixel Size是零点五度，一千零二十四个并排起来，原来的发电是玻璃真空管，现在就是一个薄薄的硅片，加上五十伏左右，形成电子空穴位，这个片只有一厘米大，把光学设计好以后对应的是零点五度。视长角够大，就是十六度乘以十六度。一个望远镜不能覆盖全部，所以用十八台望远镜，拼起来整个天空。现在我们用的是二十一寸，稍微改进了一下，原来做的时候时间分辨率不够，所以我们把时间分辨率调整了一下，把灵敏度降低一点，把时间分辨率提高一点。我们用了两千多个，比起国外某家实验要少，他们用了两万多个。
刘渝珍：刚才听了你的报告，你们八十年代一直走到现在，LHAASO已经达到了世界三项“之最”，超高能伽马射线探测的灵敏度是世界领先的，高能也是世界最高，摄像头的覆盖面积也是世界最大。你们是光子到达地面，需要宇宙的源和地面重建的源对应起来，然后需要拟合。光子到达地面的时候，会有穿越辐射，这样的话是放到四千多海拔，避免地面的影响，但是不能再高了，很可能还是会有影响。进一步提高探测技术，最困难的是什么？
曹臻：这个不是影响，就是我们的探测器，不管是光子还是质子，传到大气里面以后就会形成一个一个事件，然后重建原初的粒子，要么是质子，要么是光子，可以把能谱画出来，因为光子在空间中是直线传播的。
我们现在的灵敏度可以了解现在看到的现象，但分辨率不太好，就像摘了眼镜看月亮很模糊，戴上眼镜就看得很清楚。这是现在的第一步，第二步是光有眼镜还不够，还要用耳朵听，用身体接收，那就是中微子和米波。
黄超光：是不是可以用来准确定位引力波来自何方？
曹臻：这是现在最流行的研究课题，就是找引力波的电磁对应，找的就是光子信号。要是两个中子星Merge的话，现在形成的是Kilo，能量达不到LHAASO，因为LHAASO看的是高能现象，不是低能现象。
姜焕清：请你科普一下，那么高的伽马能量，是用什么办法来测量的？能量这么高，是用什么探测办法确认是伽马？
曹臻：这是一个非常非常巧妙的办法，我们就是有一个光子、一个质子进入大气的顶端，然后在空气里形成极联过程，每次碰撞产生很多粒子，然后再碰撞，形成横向扩展的粒子束，用时间同步的办法，到达地面就会形成一个面，测量粒子的数目就是它的能量。次级粒子就是电子和光子，强相互作用中产生π0，然后衰变成两个伽马。要是进来的粒子是质子的话就会产生大量的π0，π0就会产生电子，用来测量能量，四立方米的谬子放在地上，如果是光子的话就会很简单了，整个过程下来以后没有谬子。
姜焕清：伽马也可以产生正负谬子对吧？
曹臻：这比产生电子对的概率低的太多了，伽马产生一对夸克的概率是有的，确实能够产生一定的谬子出来。随着能量的提高，会有一定的谬子产生。
姜焕清：我们的思路应该打开一点，具体是什么粒子？它跟中微子的作用过程是很类似的。
曹臻：中微子的反应截面太小了，虽然是多，但截面实在太小了，很难产生这个现象，必须用专门的中微子探测器。俄罗斯的贝加尔湖现在有零点七立方公里的探测器，我们掌握了他们手上十五个一百TEV以上的中微子，一个一个计算出来，发现是对的，我们可以从理论上、实验上看到中微子在地球上的运动。
姜焕清：我之所以要提这个问题，因为，一百年前，赫斯1912年8月发现宇宙线后，在十几年里，人们一直假定穿透的射线是‘超高能g-射线’，它们的能量可以从它们的穿透性推测出来。到1929年，从收集到的证据，人们才认识到，原始宇宙线的主要部分事实上不是光子，而是带电粒子。我们现在就该脑洞大开去想象，所发现的超高能光子有没有可能是其他什么粒子，而不是光子？
曹臻：您说的非常对，现在脑洞已经开了，但首先要看到偏离我们标准理论框架的东西，这次看到18TeV，我们看到能量非常高的光子，已经不可能是光子了。格拉索就说听说你们看到了十八TEV的光子，那是不可能的，因为他就在找光子衰变的东西，所以他的脑洞是开的。我们当时也想找这个，看到这么高能量的光子，的确就是刚才讲的，我在北京打乒乓球，另一个人在成都收到。18TeV的增减能量不足以让光子跑到地球上来，跑二十四亿光年，这个距离太远了，就像把乒乓球从北京打到成都一样，是不可能的事情。现在LHAASO在地球上就相当于真的把乒乓球从北京打到成都，所以我们把所有开脑洞的东西放在里面。可能是有轴子，可以做这件事情。我们这些问题都会去做尝试和模型，然后放在文章里面，没有任何一个东西是有定论的，但脑洞还是可以开。
毛泽普：投身基础科学研究，大科学装置非常艰苦，十分漫长，又非常枯燥，是什么因素吸引那么多人参与，怎样吸引更多年轻人参与呢?
曹臻：靠个人兴趣。
毛泽普：我认为回答的很好，因为只要有献身科学的精神和志愿，才能产生对科学的兴趣，才能克服一切困难。不过首先得让更多人，尤其是年轻人了解这些领域，知道人多了，自然进来人就多了，所以建议加大宣传科普力度，天眼都成五一旅游打卡地了，希望我们也成为科普打卡地。
李惕碚：越来越怀旧了，想起十年前的第一次会议，记得当时有一个超新星爆发的照片，然后把这个照片拿到大会上去讲，提醒物理学家注意宇宙中还有加速器，这就是宇宙线的来源，超新星爆发。大会都是谈加速器，当时我谈了整整半天，我的意见就是加速器很重要，但不要忽略宇宙线。其实这是两三代人的积累，但学术领导和前瞻也非常重要。。我们单单从这个方向来看，可以预计有十分重大的课题，进一步引起新一代学术领导人的注意，他们应该注意到这个特点，然后需要进一步支持。
天文和物理到了一个可能取得重大突破的前夜，谁来捅破这层窗户纸？目前我们已经开创了这样好的一个局面，但五十年前我们还在填补空白。但物理也好、天文也好，都有可能，我不在意这个，在意的是中国还是外国，中国还是西方。之前在清华每年都有一次院士座谈会，我就提出怎么充分发挥已经退休的老教授的作用，中国当初有一个重大决断：联合美国对抗苏联，就是找了几个老帅研究形势，那个时候正是严厉打击的时候，老帅给主席一个报告，明确提出联合美国对抗苏联。所以不要忽视老同志的作用。我们应该结合起来，提出一些脑洞大开的意见和建议。
张长春：今天的报告讲得很清楚，学到了不少知识。我觉得这个实验一个最大的特点就是很大的范围，很高的能量，地球上少有，也很崎岖。这些在国际上已经几十年了，但好像又没有完全理解。记得当年在云南做的实验，一篇文章中观察到高能的空气簇射，还不到LHAASO的能级，但是是强相互作用。其中有一根重量最大，但游离最小最弱。记得当时发表的文章也有分析，因为只看到一个事例，所以可信程度基本没有能够确证或者毫不怀疑。直到现在，我们翻出来预制手册，这是一个没有解开的疑惑。
这些现象说明什么？我们要把注意力集中在这个能区的实验，你们这么大范围地提供这种信号，不仅光学是这么高的能量，同时还有强子弱子甚至引力子，理论上并没有完全确定，还有很多疑惑。要在那个范围考虑两头：宇宙学新的发现，同时能够提供非常好的机会，所以如果用你们的探测器把所有的这些信号进行记录，尽管难得有这个信号，但这个信号非常宝贵，来自于超高能的加速器，性质怎么样？宇宙大爆炸的时候，现在的暗物质、暗能量那个时候已经有了，但演变过程和现在的星云、星团演变不会完全一样。无论是宇宙学还是物理，应该有这个思路走下一步。
朱永生：如果我们可以称之为原初宇宙线，主要成分是质子吗？现在有各种各样宇宙初始产生的模型，按照现有的理论，原始的宇宙粒子就是大爆炸最初形成的粒子，有没有具体说法？
曹臻：过程相当复杂，需要经过长时间的爆发和变化，肯定是从最轻的粒子传上来的，从物质成分来讲质子是最早产生的。我们现在是测量宇宙线，这张图就表示了成分的变化。这里是氦、碳、氮、氧、铁、铝，随着能量的变化，我们明显可以看到成分在变化。现在这么高的能量主要还是氢和氦，平均的能量大概是氦。
刘金岩：今天这个场合对我们年轻的物理学者非常难得，虽然有些老先生还没有发言，但我想我还是请教曹老师一个问题：从物理学史的发展角度看，高能对撞机发明之前，宇宙线扮演了非常重要的角色，有了高能对撞机以后就有了高能加速器的热潮，强调加速器是可以产生可控的粒子，宇宙线在此期间就不太受重视。我们如果现在不能把能级再提高，宇宙线的实验又会引起大家的关注。您刚才的报告过程中，我注意到一个问题，就是在测量伽马射线的时候，我们其实还没有找到真正的源，要是把实验的性能再提高，我们可以找到真正的宇宙线的源。您可否讲一下，得到这个源以后对我们研究宇宙线的起源有什么理解？几位老师也提到云南站的事例，1972年在中国科学界是大家非常关注的一件事情，周恩来总理接见李政道先生的时候也在强调这件事情，没有用英文发表文献。我想请问各位老先生，为什么这件事情后来没有一个重复的事例？
曹臻：这个问题要请当时经历这个实验的老师们回答一下。
戴长江：二十多年前，在何祚庥院士的提议和推动下，我所三室与丁肇中所领导的L3组合作称为L3C组，在L3高能物理实验谱仪系统的附近构建宇宙线实验的触发判选系统，触发L3谱仪并进行高能宇宙线观测实验，其主要目的是.验证云南站奇异事例并进行有关的新物理研究。
经过多年的运行、观测研究，尚未获得准确性的结果，这说明奇异事例的复杂性，验证研究的艰巨性，有必要进一步加强这方面的多学科联合观测研究。今后，对于高能宇宙线实验、高能物理实验、高能天体物理实验等所涌现的奇异事例、新奇现象，要特别关注并加强多学科交叉联合观测研究。
张承模：听了曹臻院士的报告，感受很深。LHAASO创造了世界三大奇迹，确实是令人兴奋的。最近有关LHAASO国际上的报道也非常强烈，振奋人心，让我们搞宇宙线研究的感到非常振奋。曹臻用了几张很好的片子，包括云南站写的“头顶青天，脚踏云海，胸怀祖国，放眼世界”，那是云南站的一号厅，也有一个历史故事。老前辈发现云南站这个很重要的事例，就要继续发现第二个，一个不能说明问题。高能所是在云南大学物理系招收一批学员，我就是其中的一个，通过各种审查报名的是二十个，现在是十几个。为什么要招云南大学的？因为一千九百米，大家上去比较适应，所以就在云南大学物理系挑了二十个人，最后上了十九个。因为云南站经过文化大革命，李院士和王站长带着我们若干人一起上山，对云南进行自动化改造。经过文化大革命，那些电线电缆都被老鼠啃了或者被淹了，全部改成当时比较先进的晶体管，整整花了七八个月的时间。改造以后，我们也进行了一段时间的观测，但因为没有看到第二个事例，所以云南站不到两年也就关闭了。因为这些老前辈每年都上山，我们每年上半年或者一两年就打着包袱自己上山，当时山上条件还是比较差的，吃的东西都要自己扛，虽然只有三千二百米，但还是比较困难。我们这些老前辈都是在很艰难的条件下一直坚持工作，干了十几年，现在我是算两代半。逢山上山，逢水下水。这一代人的历史已经走完了，但把我们宇宙线的观测推向了世界的前列，确实是令人非常高兴的事情。
我还想问一个问题，这么庞大的观测，用了很多观测电动管，应该是在高能所最早用的，从小到大，后来我们又做了国际合作，那是诺贝尔奖获得者跟我们搞的国际合作，就是在南半球建立三千六百平米。我们做了将近半年以后，这个问题非常困扰我们，你们有没有全部自动检测或者发现？
曹臻：已经实现自动化记录数据，处理后得到有意义的事例。
张承模：要是控制有问题的话，整个探测事例的可靠性和数据的质量会产生不太好的影响。非常感谢曹臻能够把工作做得这么好，把宇宙线的工作推到这么高的世界前列，付出了非常多的心血。我想再感谢一个人，当年选择LHAASO的观测站，我们正在做“9.21”，四千二百多米，王光裕每次都要骑着马上去，非常累。现在这么多年轻人建立了这样一个高山站，不容易，确实是胸怀祖国，放眼世界。
戴长江：只是晚上观测，白天检测吗？
曹臻：KM2A是全天观测，望远镜是晚上观测。
刘金岩：望远镜做到极致肯定会有突破性进展，但道路是很漫长的，也是非常艰难的，短期的成长和长远的目标怎样平衡？
曹臻：我觉得还是兴趣问题吧，如果没有一个很好的兴趣作为驱动的话，最终还是做不下去的。如果你真的对这件事情有兴趣，选择其它东西的时候你会觉得还是不好玩。我自己试过做理论，结果发现做理论不好玩。
尹丽巧：我是第四代或者第五代的LHAASO人，今天曹老师讲的问题我之前都大概有些了解，主要有两点感触：第二代老师都是我们上学的时候在课本上出现的老师，今天能见到很激动。我参与LHAASO建设和后期成果的分析，对我是一个很大的激励。现在我们在分析的过程中已经碰到了多变量和神经网络，前一段时间跟杨老师和加速器那边的老师讨论人工智能、大数据模型或者AI科学家未来的构想，请问曹老师在这方面的看法？作为当前国内国际最热的技术领域，应该怎样更好地在未来的宇宙线分析帮助我们，定位是怎样的？
曹臻：这个事情是非常重要的，现在新技术的发展非常快，这些技术发展起来以后对我们有很大的帮助，这种帮助有些时候是我们意想不到的，所以应该在这个方向有投入，做的比现在我们做的更好。我们现在已经在使用很多传统的神经网络方法，但新的神经网络方法已经变得更加有用了，尤其是在我们的数据分析和鉴别的基础上。我们应该跟上去，投入更多的力量往这个方向发展。技术的进步一定会给我们带来很多好的收获，扩展我们现有探测器的能力，尤其是往原来我们认为探测不了的领域扩展，所以我觉得是值得努力去做、应该努力去做的。
李惕碚：原来确实是困难得不得了，完全不可想象我国基础设施建设的发展。长远来看，除了个人的作用，国家的发展也要被考虑在内。
张闯：我们的LHAASO青年团队也有获得中国青年“五四奖章”。时间过得很快，我们的沙龙已经接近尾声了。十几年前，我们加速器的研讨会专门请到李老师来讲，谈到宇宙线要作为研究重点。高能所能够走到今天，靠的是全体同志的努力。今天我们也看到宇宙线是我们最早的研究方向，现在是基于加速器的高能所，又从宇宙线发展到地下、地面和天上，成立天体研究中心，现在又成立新的国家重点实验室，也是中国高能物理天体非常重要的发展方向，非常期待高能所的未来更加美好。
曹以玉：非常有幸参加今天上午的学术沙龙活动，听了以后感受很深，主要体现在三个方面：沙龙的主题设置非常精彩。报告很精彩，讨论很精彩，观点很精彩。沙龙充分体现了科学技术、学术前沿。按照曹臻院士说的，这是引领世界前沿的，令人振奋。当前科学院正在响应党中央的号召，抢占科技制高点方面组织这种讨论是非常有意义、非常有价值。今天讨论尤其让我印象深刻的就是老一辈科学家的精神引领四代科学家不断探索、不断发现、不断创新，也是以曹臻院士为代表的科学家团队培养新时代的科学家精神，不断地让我们的成果在世界上占据一席之地，而且有引领性的地位。这些充分体现了历代科学家胸怀祖国、服务人民的爱国精神，勇攀高峰、敢为人先的创新精神，追求真理、严谨治学的求实精神，淡泊名利、潜心研究的奉献精神，集智攻关，团结协作的协同精神，甘为人梯，奖掖后学的育人精神。
孙建国：今天参加高能所主题为“揭密宇宙线起源”的沙龙，我又一次感觉非常震撼，主要体现在以下几点：
高能所的沙龙前后举行了十次左右，我参加了第四次，确实是办的很有特点。如果我没记错的话，王所长就做了三次主题报告。高能所是对沙龙活动高度重视，都是所级领导和顶级科学家利用老科协科技沙龙的平台体现所里最前沿的研究成果。今天听了以后，我也感觉到非常震撼。经过四代人的努力，三大发现在世界处于领先水平，我国的起步是比较晚的，但我们追赶的速度快，到现在某些地方已经有些领先，实属不易，这与四代科学家的努力是分不开的。头顶青天，脚踏云海，胸怀祖国，放眼世界，我认为这是科学家在这个领域的精神的传承，不仅是知识的传承，更是精神的传承。这就是科学家精神，这就是高能所凝聚的精神，现在也可以说是大家的座右铭，大家都在引用，确实非常震撼。
高能所做了若干期报告，都与每个时期高能所发展的重点学科结合，没有一个是脱离的。前几次都是讨论高能所重点发展的学科，所以就会带动高能所的科研人员形成共识。今天参加报告的老一辈科学家，大部分有二代、二代半、三代和四代，大家怎样在探索中凝聚共识，获得新的发现，受到新的启发？尽管大家在这个过程中提了很多问题，甚至还有几个脑洞大开的问题，这些问题对三代和四代来讲，让他们更进一步思索，建立更好的发展是非常有启发作用的，至少可以考虑下一代怎样在这方面更加努力、更加完善，更好地证实我们的发现。
科学家知识和精神的薪火相传是非常重要的，四代人的努力，不容易啊。科学家能够在海拔四千多米长期工作，是多么艰苦的条件，如果没有去过可能感觉不到，我去了以后感觉就像踩着棉花一样，还要长期在那里进行科研和探索，真的是辛勤工作，这些成果来之不易啊。高能所的特点也可以发扬下去，尽管是我们老科协举办的沙龙，采取的是老中青三结合，就有一代一代的相传。怎样把老科学家精神传给新一代的科学家，怎样在高原上坚持下去，除了兴趣以外，还有一种坚韧不拔的精神在支撑着。如果科学家没有这种坚韧不拔精神的支撑，要想取得这种成果也很难。正如刚才曹以玉讲的，体现了国家定义科学家精神的六个方面。
总之，我认为本次沙龙办的非常成功，我现在也是中国科学院老科协的理事长，在此要对与会的所有专家表示感谢。有了你们的支持，才能使这次沙龙获得源满成功。特别要感谢曹臻院士做了精心的努力，我注意到全场没怎么坐着，几个小时下来一直站着，也是六十多岁的人了，真的不容易，而且对老前辈非常敬重，老前辈提的问题他都凑近仔细听，给了认真的回答，让我们再次掌声感谢曹臻院士。最后感谢张闯为理事长的所有老科协成员和工作人员对会议提供了非常好的保障，才让我们的会议得以圆满成功，谢谢大家！
张闯：谢谢几位领导的鼓励，我们也会继续努力。本次由高能所分会举办的中国科学院老科协的沙龙就到此结束了，再次感谢各位领导、各位来宾、各位参会同志为我们会议做出的贡献。让我们一起努力，把以后的工作做得更好。
