基于宇宙射线的新颖无线导航技术，成功完成首次测试

GPS 系统是当代日常生活支柱，协助多种程式执行导航、地图绘制等功能，但最大缺点为无线电波讯号不能穿过建筑物、岩石或水。为此，日本研究人员开发出另一种仰赖宇宙射线 μ 子的无线导航系统，近日成功完成首次测试。

GPS 系统工作原理归于三角测量技术，卫星绕地球运行并以无线电载波传送讯号，但无线电波是种容易被阻挡的光，比如当你经过隧道时汽车广播会中断、GPS 在高纬度地区效果不佳等，因此日本东京大学团队尝试开发一种基于宇宙射线粒子的新型 GPS：muometric 无线导航系统（MuWNS），解决 GPS 过去难穿透地下或水下的缺点，比前者更擅长追踪地下运动。

缈子（μ 子）是种不稳定次原子粒子，平均寿命 2.2 微秒，与其他不稳定的次原子粒子相比，缈子寿命相对较长，由于质量比电子大，因此缈子在电磁场中的加速和偏转比电子要慢，发出的轫致辐射也较电子少，这使缈子能比相同能量的电子穿透更厚物质。

当宇宙射线撞击地球上层大气会分解成大量次原子粒子，最终衰变成 μ 子，穿透数十万米大气层均匀落到地球上，据计算每晚约有 100 万个 μ 子以接近光速的速度无害穿过我们身体，且无论穿过什么物质（比如数公里厚岩石圈），它们都以相同速度行进。

团队最初开发的 muPS 系统受到有线限制，对四处走动的人来说不太实用，直到最近成功将系统无线化，透过将 4 个 μ 子探测站置于地面，一个 μ 子探测接收器置于人身上，当大量 μ 子落下时首先穿过探测器再抵达接收器，两者时间差让研究人员可利用 μ 子进行三角测量、执行导航功能。

研究人员表示，这项无线导航技术有朝一日可协助救援行动、海底与火山监测，研究下一步是简化 MuWNS 系统并整合至智慧型手机中。新论文发表在《iScience》期刊。