加州大学的科研人员研发了追踪宇宙射线的手机应用程序，构造了世界上最大的探测器网络，以手机为终端的网络将分散在世界各地的智能手机连成一体，当宇宙射线到达我们的地球时，科学家即刻得到了宇宙射线的相关信息，智能手机用户将射线信息自动上传到网络平台。用户只需在智能手机的摄像头安装一款特别的传感器，用于探测宇宙射线粒子。应用程序自动检测传感器信号，智能手机用户可以下载应用程序，自动搜索、加入对宇宙射线追踪的网络大军，科研人员寻求以大众网络分享的方式追寻宇宙射线的来源。

高能射线粒子来自天空的不同区域，或者来源于超新星，或者来源于未知的天体，天体物理学家将宇宙射线看成是神秘的“天外来客”。天体物理学研究领域有一个久而未解的谜题，地球上的超高能粒子来自何处？宇宙射线粒子的能量达到了欧洲大型强子对撞机实验室内粒子能量的10亿倍，高能粒子在撞击地球大气层的过程中激发了巨量的“粒子浴”，就像雨雾一般飞舞的射线粒子主要由缪子、电子和光子构成，它们覆盖了地球的广阔区域。

科学家在数十年之前就发现了宇宙射线，然而，由于发现了非常稀少的超高能宇宙射线，他们还不能准确地指明高能射线的来源。数字化的传感器被安装在智能手机的摄像头，传感器对“倾泻而下”的射线粒子有很高的敏感性，通过手机的GPS功能来判断粒子信号的接收地点。全世界目前有15亿以上智能手机的活跃用户，手机网络几乎覆盖全球，“手机探测器”的关键技术是开发相关的应用程序。

手机主要用于信息的处理，现在，智能手机添加了一项接收太阳系外射线信号的功能，用手机接收高能辐射的宇宙射线或接收在太空穿越的亚原子粒子，堪称移动互联网时代的一大创举。加州大学（UC）开发了名为“通过智能手机发现宇宙射线”（CRAYFIS）的项目，可以使用智能手机和平板电脑的相机。当宇宙射线撞击地球大气层时产生了低能粒子，项目参与者可以探测和了解宇宙射线的来源和形成的机制。

科研人员将加州硅谷基地生产的CMOS传感器嵌入手机的相机，手机传感器和嵌入大质量粒子的加速器的传感器遵循相同的原理，相机传感器可以探测高能光子。物理学网站arXiv发布了加州大学的此项科研成果，加州大学戴维斯分校的物理学家迈克尔·穆赫恩解释说，构建一个覆盖全球的手机探测器网络，苹果和其它智能手机的用户可以“入网”，组成一个互联网时代的手机探测系统。

迈克尔·穆赫恩和加州大学尔尔湾分校的物理学家丹尼尔·怀特森等共同合作，基于安卓和苹果IOS开发了一款应用程序，接上电源的手机激活了探测功能，手机用户将粒子击中传感器的信号和GPS定位数据发送到CRAYFIS网站，该网站的地图功将各地传来的数据进行汇集和标识。世界各地的智能手机自行加入到应用程序的操作，科研人员不断改进数据的收集和运算，提高了基于网络应用程序的效率。

科研人员遇到的最大难题是如何识别不同智能手机的不同探测效能，尽量避免电子器件的相互干扰，考虑到电子学的特殊要求，他们在智能手机和电脑中植入了大量芯片，宇宙射线和芯片的带电粒子发生了相互作用。科研人员主要考量了射线探测的宇宙学意义，获取宇宙运行的相关信息，实际的商业应用暂时不在他们考虑的范围。

CRAYFIS是指与空间科学有关的手机和家用计算机网络的分配项目，在设计和开发手机用户端之前，搜索地外的生命信号是热门的科学项目，加州大学伯克利分校的研究人员开发了SETI@home，在1999年投入运行。在开发Einstein@home的基础上发现了过去未曾探测到的射电脉冲星。手机版的CRAYFIS添加了附加功能，数据采集系统可用于对当地氡辐射量的计算、警报系统的应用、实时辐射剂量的“气象地图”服务、跟踪烟尘的移动等，这些附加功能为手机用户的出行提供了“气象服务”。

应用程序的前景赶超了大型的、专门的宇宙射线探测器，在南非的奥格实验基地，仅需几毫秒的时间，闯入大气层的射线粒子可以覆盖数平方公里的区域，而手机探测器网络适用于对分布广泛的射线粒子的追踪。世界各地的智能手机用户可以登录CRAYFIS网站，进行注册和下载应用程序，自愿报名，加入宇宙射线探测的“网军”，体验科学认知的魅力，遥远的宇宙信息展示在人们的眼前。

（编译：2014-10-23）

「链接」