透過全球物理攝影展入圍作品，潛入難以捉摸的粒子世界

今年的獲獎者帶我們獨家探秘粒子物理研究的前沿陣地。

以下是你難得一見的特寫鏡頭。上圖展示的是 KM3NeT 內部 18 個光學模塊之一。KM3NeT 是一個巨大的中微子探測器，中微子是幾乎無質量、呈中性的粒子，充斥著宇宙的每個角落。該模塊氣泡般的外觀讓人聯想到 KM3NeT 的所在地：地中海深處。

這張名為《水下狩獵》的照片入圍了 2025 年全球物理攝影展。這項每三年舉辦一次的競賽旨在突出那些"捕捉人類探索宇宙過程中的美麗、精準與本質的視覺見證"。

今年，全球有 16 個科學實驗室各自提交了本年度最佳的三個圖像。然后，由物理學家和攝影師組成的評審團選出了三名獲勝者。公眾也在一個簡短的投票期內選出了他們最喜愛的三張照片。

"這些照片在抽象與親身體驗之間游走——在科學空間中尋找形式、韻律和寧靜之美，同時凸顯了那些憑借其勞動和好奇心使這項工作成為可能的人們，"紐約時報的自由攝影師、評審團成員 Will Warasila 說道。

在此，我們挑選了一些我們個人最喜愛的作品，它們來自全部 48 張入圍作品。該攝影展目前正在美國科學促進會年會上展出。

寒冷中的研究

這張照片中，一位年輕的研究員獨自坐在意大利弗拉斯卡蒂國家核物理研究所的低溫探測器實驗室。前景是該設施的低溫恒溫器，其溫度可達零下 459.67 華氏度（零下 273.14 攝氏度）——接近絕對零度——以便物理學家探測宇宙中一些最神秘的信號。

這張作品獲得了評委選擇獎的一等獎。評審團成員、歐洲分子生物學實驗室創意主管 Tanea Rauscher 稱贊該圖像"清晰的視覺敘事和對光線的嫻熟運用……[它]創造出一種寧靜、近乎電影般的氛圍，捕捉到了科學工作的專注與孤獨。"

隧道

與評委的選擇相反，公眾選擇獎的一等獎頒給了這張明亮的照片，拍攝的是法國卡昂大型重離子國家加速器內的一條走廊。據 Interactions 組織稱，設施的這段區域比其他部分明亮得多。在星光形狀的燈光照射下，眾多電纜和管道的顏色在金屬房間的背景下顯得格外醒目。

33.5 米之下

粒子物理學的先進設施規模巨大。這是因為為加速粒子進行實驗獲取足夠動力需要大量空間，不僅用于粒子本身的高速運動，還需要空間來容納數據分析設備、維護各種裝置等。

這通常意味著物理學家要深入地下。對于日本的質子加速器研究綜合體來說，這相當于大約 110 英尺（33.5 米）。據攝影師 Hisahiro Suganuma 稱，要完全捕捉到這個巨大深坑的廣闊范圍需要多張合成圖像。

科學源自深淵

可以想象，建造一個粒子物理設施確實是充滿熱愛、汗水和塵垢的艱苦工作。但主要是塵垢。在這張照片中，一個人用頭燈照亮了南達科他州桑福德地下研究設施的墻壁，該設施最近進行了擴建。現在，該設施位于地下高達 4,850 英尺（1,479 米）處，桑福德地下研究設施表示這將"為未來幾代的科學研究提供場所"。

中微子望遠鏡之眼

讓我們換個話題，欣賞這張同樣來自 KM3NeT 的光電倍增管的特寫照片。KM3NeT 中的每個光學模塊都裝有 31 個這樣的光電倍增管。整個系統共同構成了一連串巨大的中微子探測器，覆蓋了海底數百萬立方米的水域。這張圖像獲得了評委選擇獎的三等獎。

威利在哪里？

這張照片展示了構成法國國家科學研究中心一個全面運作的數據中心的令人眼花繚亂的線纜和組件陣列。我們這些非物理學家有幸以組織有序、經過同行評審的論文形式看到物理學發現，但這掩蓋了這些努力背后所涉及的巨大數據收集量。

真空

說到海量數據，使用加速器進行研究的一個關鍵部分是識別模式。這張獲得公眾選擇獎二等獎的照片，在法國大型重離子國家加速器一根真空管道的外殼上發現了一些有趣的圖案。

FYI，這張照片的法語標題是"Sous-vide"，法語字面意思是"在真空下"，但這個短語可能會讓講英語的人聯想到那種肉類烹飪技術。起初我不確定二者有何相似之處，但想到加速器就像在精確調節的溫度下緩慢"烹飪"粒子的機器（我想，某種程度上確實如此），確實挺有意思的。

用于核物理實驗的 AGATA–PRISMA 裝置

最后但同樣重要的是，這張照片贏得了評審團和公眾的喜愛，分別獲得了二等獎和三等獎。圖中展示的是意大利萊尼亞羅國家核物理研究所的一個光子探測器與一個磁譜儀耦合的裝置。這些儀器支持核物理學中的低能和中能實驗，用于研究重粒子如何分裂。

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