ANITA 探測器捕捉到來自南極冰層的違反物理定律的無線電訊號。

美國太空總署在南極洲進行的一項實驗探測到了從冰層中發出的無線電訊號，其角度根據目前的物理學來說是不可能實現的。 這項發現是由 ANITA 探測器在 2016 年至 2018 年間發現的，現已發表在 “物理評論快報”，對我們關於宇宙粒子的了解提出了嚴重質疑。 這些訊號似乎來自地球內部，穿過了數公里厚的岩石，這在物理上是不可能的。這一謎團引發了全球科學界的爭論，並促使人們研發新的儀器進行進一步研究。

違反物理定律的標誌

懸掛在南極平流層的探測器捕捉到了不可能的訊號：從冰層內部發出的無線電波。 南極脈衝瞬變天線（ANITA）實驗旨在捕捉宇宙粒子與大氣碰撞產生的脈衝，它記錄的訊號來自地平線以下低至30度的角度。根據目前的模型，任何沿著該軌跡傳播的訊號都會穿過數千公里厚的地球岩石，而岩石應該會完全吸收任何波。

賓州州立大學研究員、ANITA 團隊成員 Stephanie Wissel 解釋說，檢測到的脈衝 “它們的行為並不像表面反射，而是像是直接從地球內部出現的。”這種異常現象與我們對中微子和其他高能粒子的了解相悖，儘管它們可以穿過物質，但在這些條件或這種強度下卻無法穿過。

這些異常事件並不是孤立的。 在2016年至2018年間，ANITA記錄了多個這樣的訊號，令物理學家困惑不已，並引發了大量假設。這些重力波與已知的模擬結果不符，也與大氣反彈結果不符。這促使人們探索它們可能是尚未發現的粒子，甚至是未知的相互作用，可能需要重新思考粒子物理學。

一個站不住腳的假設

一些研究人員甚至提出了激進的理論，例如存在一個時間倒流的平行宇宙。 然而，科學界一直持謹慎態度。世界上最大的宇宙射線探測器——阿根廷皮埃爾·奧格天文台，在過去7,6年裡分析了超過15萬個事件，卻沒有找到能夠證實這些理論的奇異粒子證據。

ANITA 的首席研究員 Peter Gorham 呼籲 面對聳人聽聞的標題時要謹慎並回憶道：「沒有立即找到解釋並不意味著我們應該訴諸非凡之力。」他堅持認為，科學 您必須先窮盡所有可能的常規原因。 其中包括儀器誤差、較不理解的大氣現象，甚至是新型中微子與冰的相互作用。

儘管如此，令人不安的事情仍然存在： 這種現像在不同的航班上重複出現過多次，並且非常清楚，可以排除技術故障。 科學界發現自己處於懷疑與著迷之間的巨大矛盾之中。

IceCube 沒有看到它

讓這個謎團更加複雜的是，另一個大型南極探測器 IceCube 沒有記錄到任何類似的現象。 位於阿蒙森-斯科特站冰層之下的「冰立方」旨在利用深埋在冰層中的光學感測器探測超高能中微子。到目前為止，它的測量結果還無法與「ANITA」的測量結果相提並論。

這帶來了兩種可能性：要么 ANITA 檢測到了 IceCube 由於其配置而無法記錄的一種現象，要么 ANITA 的信號對應於 極為罕見或定向的瞬態現象目前，兩種儀器之間的差異無法進行獨立驗證，而獨立驗證對於確認這些不是方法錯誤或人為錯誤至關重要。

新資料的需求推動了超高能觀測酬載（PUEO）的發展， 這是NASA開發的ANITA的直接繼任者。這款新型探測器將更加靈敏和精確，配備改進的天線、更強大的探測演算法以及更強的干擾排除能力。它計劃在未來幾年內發射，希望能揭開目前仍是一個謎團的真相。

關鍵在於：物理學本身

這項發現不僅僅是技術上的罕見：它對粒子物理學所基於的理論框架提出了質疑。 如果 ANITA 的數據得到證實，則表示 有些粒子能夠穿過數公里厚的岩石而不會衰減。或者說，在標準模型之外，還存在著我們尚未理解的互動。這將是一場堪比中微子的發現或希格斯玻色子的確認的革命。

此外，這些幽靈粒子可以 穿越星球，彷彿它是透明的， 這將改變我們觀察宇宙的能力。事實上，一些天文物理學家認為，我們可能面臨 宇宙極端事件的宇宙信使， 例如黑洞或活動星系核的碰撞。

但只要數據稀缺且相互矛盾， 科學界正在謹慎行事。 通往未知的門檻已經打開，但跨越它需要更多的測試、更多的觀察和更多的耐心。

零度以下不可能的事情

一個不該存在的標誌確實讓人深感不安。 它讓我們直面我們自以為所知的極限，置身於南極洲般遙遠的環境中，其頻率之難以捉摸，幾乎不留痕跡。彷彿宇宙在用我們尚未破解的低語與我們對話。

ANITA 做到了每位偉大的科學家都渴望做到的事： 提出我們不知道如何回答的問題。 它提醒我們，物理學並不完善，宇宙在冰層、寂靜和理論之下仍然隱藏著秘密。

如果這些訊號是真實的，我們可能正處於人類知識徹底擴展的邊緣。但如果它們是錯的，它也將是有價值的：科學的進步既源自於其成功，也源自於其限制。因為每當宇宙似乎打破自身規則時， 它促使我們看得更深入，思考得更好，而不是滿足於我們已經知道的東西。