透过全球物理摄影展入围作品，潜入难以捉摸的粒子世界

今年的获奖者带我们独家探秘粒子物理研究的前沿阵地。

以下是你难得一见的特写镜头。上图展示的是 KM3NeT 内部 18 个光学模块之一。KM3NeT 是一个巨大的中微子探测器，中微子是几乎无质量、呈中性的粒子，充斥着宇宙的每个角落。该模块气泡般的外观让人联想到 KM3NeT 的所在地：地中海深处。

这张名为《水下狩猎》的照片入围了 2025 年全球物理摄影展。这项每三年举办一次的竞赛旨在突出那些"捕捉人类探索宇宙过程中的美丽、精准与本质的视觉见证"。

今年，全球有 16 个科学实验室各自提交了本年度最佳的三个图像。然后，由物理学家和摄影师组成的评审团选出了三名获胜者。公众也在一个简短的投票期内选出了他们最喜爱的三张照片。

"这些照片在抽象与亲身体验之间游走——在科学空间中寻找形式、韵律和宁静之美，同时凸显了那些凭借其劳动和好奇心使这项工作成为可能的人们，"纽约时报的自由摄影师、评审团成员 Will Warasila 说道。

在此，我们挑选了一些我们个人最喜爱的作品，它们来自全部 48 张入围作品。该摄影展目前正在美国科学促进会年会上展出。

寒冷中的研究

这张照片中，一位年轻的研究员独自坐在意大利弗拉斯卡蒂国家核物理研究所的低温探测器实验室。前景是该设施的低温恒温器，其温度可达零下 459.67 华氏度（零下 273.14 摄氏度）——接近绝对零度——以便物理学家探测宇宙中一些最神秘的信号。

这张作品获得了评委选择奖的一等奖。评审团成员、欧洲分子生物学实验室创意主管 Tanea Rauscher 称赞该图像"清晰的视觉叙事和对光线的娴熟运用……[它]创造出一种宁静、近乎电影般的氛围，捕捉到了科学工作的专注与孤独。"

隧道

与评委的选择相反，公众选择奖的一等奖颁给了这张明亮的照片，拍摄的是法国卡昂大型重离子国家加速器内的一条走廊。据 Interactions 组织称，设施的这段区域比其他部分明亮得多。在星光形状的灯光照射下，众多电缆和管道的颜色在金属房间的背景下显得格外醒目。

33.5 米之下

粒子物理学的先进设施规模巨大。这是因为为加速粒子进行实验获取足够动力需要大量空间，不仅用于粒子本身的高速运动，还需要空间来容纳数据分析设备、维护各种装置等。

这通常意味着物理学家要深入地下。对于日本的质子加速器研究综合体来说，这相当于大约 110 英尺（33.5 米）。据摄影师 Hisahiro Suganuma 称，要完全捕捉到这个巨大深坑的广阔范围需要多张合成图像。

科学源自深渊

可以想象，建造一个粒子物理设施确实是充满热爱、汗水和尘垢的艰苦工作。但主要是尘垢。在这张照片中，一个人用头灯照亮了南达科他州桑福德地下研究设施的墙壁，该设施最近进行了扩建。现在，该设施位于地下高达 4,850 英尺（1,479 米）处，桑福德地下研究设施表示这将"为未来几代的科学研究提供场所"。

中微子望远镜之眼

让我们换个话题，欣赏这张同样来自 KM3NeT 的光电倍增管的特写照片。KM3NeT 中的每个光学模块都装有 31 个这样的光电倍增管。整个系统共同构成了一连串巨大的中微子探测器，覆盖了海底数百万立方米的水域。这张图像获得了评委选择奖的三等奖。

威利在哪里？

这张照片展示了构成法国国家科学研究中心一个全面运作的数据中心的令人眼花缭乱的线缆和组件阵列。我们这些非物理学家有幸以组织有序、经过同行评审的论文形式看到物理学发现，但这掩盖了这些努力背后所涉及的巨大数据收集量。

真空

说到海量数据，使用加速器进行研究的一个关键部分是识别模式。这张获得公众选择奖二等奖的照片，在法国大型重离子国家加速器一根真空管道的外壳上发现了一些有趣的图案。

FYI，这张照片的法语标题是"Sous-vide"，法语字面意思是"在真空下"，但这个短语可能会让讲英语的人联想到那种肉类烹饪技术。起初我不确定二者有何相似之处，但想到加速器就像在精确调节的温度下缓慢"烹饪"粒子的机器（我想，某种程度上确实如此），确实挺有意思的。

用于核物理实验的 AGATA–PRISMA 装置

最后但同样重要的是，这张照片赢得了评审团和公众的喜爱，分别获得了二等奖和三等奖。图中展示的是意大利莱尼亚罗国家核物理研究所的一个光子探测器与一个磁谱仪耦合的装置。这些仪器支持核物理学中的低能和中能实验，用于研究重粒子如何分裂。

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