宇宙線物理
『壹』 什麼是宇宙射線
宇宙線亦稱為宇宙射線,是來自外太空的帶電高能次原子粒子。它們可能會產生二次粒子穿透地球的大氣層和表面。射線這個名詞源自於曾被認為是電磁輻射的歷史。主要的初級宇宙射線(來自深太空與大氣層撞擊的粒子)成分在地球上一般都是穩定的粒子,像是質子、原子核、或電子。但是,有非常少的比例是穩定的反物質粒子,像是正電子或反質子,這剩餘的小部分是研究的活躍領域。
大約89%的宇宙線是單純的質子,10%是氦原子核(即α粒子),還有1%是重元素。這些原子核構成宇宙線的99%。孤獨的電子(像是β粒子,雖然來源仍不清楚),構成其餘1%的絕大部分;γ射線和超高能中微子只佔極小的一部分。
粒子能量的多樣化顯示宇宙線有著廣泛的來源。這些粒子的來源可能是太陽(或其它恆星)或來自遙遠的可見宇宙,由一些還未知的物理機制產生的。宇宙線的能量可以超過1020eV,遠超過地球上的粒子加速器可以達到的1012至1013 eV,使許多人對有更大能量的宇宙線感興趣而投入研究[1]。
經由宇宙線核合成的過程,宇宙線對宇宙中鋰、鈹、和硼的產生,扮演著主要的角色。它們也在地球上產生了一些放射性同位素,像是碳-14。在粒子物理的歷史上,從宇宙線中發現了正電子、μ子和π介子。宇宙線也造成地球上很大部分的背景輻射,由於在地球大氣層外和磁場中的宇宙線是非常強的,因此對維護航行在行星際空間的太空船上太空人的安全,在設計有重大的影響。
『貳』 宇宙線物理研究生未來的個人發展怎樣呢
摘要 就業方向:
『叄』 宇宙線究竟是什麼它來自哪裡
宇宙線是什麼? 宇宙線是一種來自宇宙的高能粒子流,既是可以轟開原子核堅固堡壘的微觀「炮彈」,又攜帶著宇宙起源、天體演化、空間環境和太陽活動等宇觀信息,是一種不請自來、普天同降的寶貴科學資源。自1912年Hess乘熱氣球發現宇宙射線以來,研究宇宙線本身和萃取其攜帶的信息的努力就從未中斷過。 在宇宙線被發現後的前40年科研活動中,人們主要是把宇宙線當作神秘、未知的微觀大千世界世界的一大寶藏來挖掘,當作可轟開原子核堅固堡壘的高能炮彈來利用。但,一個最最基本的問題總是縈繞在人們頭腦中,揮之不去: 它來自哪裡?(起源) 寂靜空曠的宇宙深處,時時刻刻都有人們看不見的宇宙線亦即高能粒子飛行,這是由於天體演化過程中不斷地產生粒子流,這些粒子流有些來自超新星爆發,有些來自黑洞噴流,有些源自太陽爆發事件;它們一旦進入地球大氣層即是敲碎原子核的利器。在其與大氣層的原子核相碰撞的過程中,產生大量的高能次級粒子,繼而引發連鎖式的核反應、電磁級聯和弱衰變,在大氣中產生大量的新粒子馳向地面;其中的大多數被土壤吸收,還有的譬如μ子和中微子則可鑽入地球深處,後者甚至穿透地球繼續前行。 宇宙線的起源和傳播是高能天體物理學中一個重要的問題。宇宙線是各種天體演化過程的產物,特別是各種高能天體物理過程的產物,攜帶著這些過程的豐富信息。 在本次紀念世界著名物理學家赫斯的公眾講座中,中國科學院高能物理所的譚有恆研究員告訴我們,宇宙線包括以質子為主的各類元素的原子核,以及大約只有原子核總數的1%左右的少量高能電子。其中約87%質子,12%α粒子(氦核子),其餘大部分是原子核、電子、γ射線和超高能微中子也構成一小部分宇宙射線。宇宙線粒子的動能跨越十四個數量級,不同的能量反映了不同的起源。太陽宇宙線的能量最低,大約以10GeV作為起點,從100GeV到1017eV�0�2的宇宙線主要起源於銀河系內,而能量高於1017�0�2eV的宇宙線,主要來自於銀河系外的廣垠宇宙。而地球表面的宇宙線流量大約隨著能量的反平方而降。大量不同的粒子能量反映著多樣性的源頭。現在人們測到的宇宙線最高能量達10的20次方電子伏特。(宇宙線具有跨十幾個數量級的連續能譜。最高能粒子的能量近北京電子對撞機的百億倍)初級宇宙線的成分 在低能(*GeV級): 質子~87% 氦核~12% 其它重核 ~1%(其中Li 、Be 、B組和 Fe 組超豐) 及少量電子、珈瑪、反粒子 在超高能(>100TeV):只有EAS間接測量,質子為主與鐵等重核為主已的爭論仍未結束。這是因為EAS實驗結果的解釋長期因作用模型與初級成分假定的相互糾纏而有二義性。隨著LHC的進入超高能區,此老大難題的最終解決自會有期。 它來自哪裡? 今天,人類仍然不能准確說出宇宙射線是由什麼地方產生的,但科學家們普遍認為宇宙線主要是恆星生命末端災變的產物(如超新星爆發及其遺跡星雲和脈沖星;大質量黑洞及以它為中心的活動星系核等);它們無償地為地球帶來了日地空間環境的寶貴信息。科學家希望接收這些射線來觀測和研究它們的起源和宇觀環境中的微觀變幻。 超新星爆發是銀河系內最猛烈的高能現象。銀河系超新星爆發的平均能量輸出可以滿足維持銀河宇宙線能量密度的需要。蟹狀星雲等超新星遺跡強烈發射高度偏振的非熱射電輻射,它們應當是高能電子在磁場中的同步輻射。超新星遺跡中存在著大量的高能電子,應當是宇宙線高能電子的發源地。人們普遍設想超新星爆發及其遺跡也應當發射高能原子核,成為宇宙射線的主要來源。
『肆』 我是宇宙線物理學專業本科學生,能否跨專業報讀法學本科第二學歷
本科畢業學生可以通過成人繼續教育包括自學考試(自考)、網路教育(遠程教育)、成人高考(學習形式有脫產,業余,函授)、開放大學(原廣播電視大學現代遠程開放教育)的方式跨專業報讀法學本科第二學歷。
法學專業主要培養學生具有良好的法學思維,掌握法學基本理論和法律專業知識、分析和解決實際法律問題。具有社會責任感和擔綱精神,具有較強的文字和口頭表達能力及論證才能以及較好的外語聽說讀寫能力。畢業生適合從事法院、檢察院、律師,以及法律顧問、法律事務助理等專業工作。本科畢業生可授予法學學士學位。
『伍』 科學家發現銀河系超高能宇宙線源存在證據,此次發現有何重要價值
此次發現將解開宇宙射線起源之謎,開啟“宇宙線粒子天文學”窗口,為探索與星系核內部劇烈活動相伴隨的高能物理過程提供有效的手段和方法。此外,人類將有可能研究粒子被加速到如此之高能量的“宇宙加速器”的天體物理機制和原理,將對未來宇宙射線天體物理,乃至高能物理和加速器物理研究產生深遠的影響。也是國家展現實力的一刻。
其實不管是科學怎樣的進步,我們還是得面對眼前的生活。貿易戰、阻止中國的崛起……好多二元對立的政治事件在星辰大海面前都不值得一提。美國人拍了《星際穿越》都依然還不明白愛才是人類永恆的基礎,眾生都是一體的。浩瀚星空,不離一念。我們能做的只有做好自己的事情,也是對國家的一份幫助,才能使我國更加的強大!
『陸』 列夫·達維多維奇·朗道的朗道十誡
朗道就像有人曾評價的是「典型的浪漫派科學家」。對多種科學領域都有網路全書式的知識,特別對邊緣科學表現出強烈的興趣,使他觀察事物敏銳,分析問題深刻、全面,富於創見。朗道認為,費米是一位不可多得的「全能物理學家」,在費米逝世以後,他感嘆他說:「現在我就是最後一位全能物理學家了」。應該承認,他的這種看法並非自誇自贊,而是有著不容懷疑的真實根據的。
朗道對理論物理學的許多方面,在國際物理學界享有很高的聲望。1962年授予他諾貝爾物理學獎。提到的凝聚態和液氦的理論工作,只是他工作的冰山一角。
物理學上,朗道的貢獻是多方面的,也許是借用摩西十誡之名,1958年,蘇聯原子能研究所為了慶賀朗道的50壽辰,曾經送給他一塊大理石板,板上刻了朗道平生工作中的10項最重要的科學成果,把他在物理學上的貢獻總結為「朗道十誡」,這10項成果是:
1)量子力學中的密度矩陣和統計物理學(1927年);
2)自由電子抗磁性的理論(1930年);
3)二級相變的研究(1936-1937年);
4)鐵磁性的磁疇理論和反鐵磁性的理論解釋(1935年);
5)超導體的混合態理論(1934年);
6)原子核的幾率理論(1937年);
7)氦Ⅱ超流性的量子理論(1940-1941年);
8)基本粒子的電荷約束理論(1954年);
9)費米液體的量子理論(1956年);
10)弱相互作用的CP不變性(1957年)。
朗道是物理學界公認的具有天才頭腦的人物。他發表的文章涉及到很多出人意料的專題,例如低溫物理學、磁性的不同類型、等離子區中粒子的運動、沖擊波、湍流、炸葯的爆炸、頻譜線的分析以及量子場理論等等。朗道對物理學的貢獻幾乎遍及各個領域,諸如核物理、固體物理、等離子體物理、宇宙線物理、高能物理等等。在這些領域里,有許多術語都冠以他的姓氏,像朗道阻尼、朗道能級、朗道去磁等等。然而著名的還是1940~1941年間,他在研究等離子體問題時,抓住了前人忽略了的粘性,用數學方法成功地解釋了4He在溫度低於2K時完全失去粘滯性並具有很大的熱導率的原因。他預言在超流性的氦中,聲音將以兩種不同的速度傳播,也就是說聲波有兩種類型,一種是通常的壓力波;另一種是溫度波即所謂的「次聲」。這一預見1944年得到了實驗證實。
朗道在物質凝聚態的研究方面進行過許多繼往開來的基本工作,甚至有人說,從固體物理學到凝聚態物理學的過渡,可以認為是從朗道的工作開始的。他本人對超流性的工作特別滿意,當有人問他「您一生中最得意的工作是什麼」時,他回答:「當然是超流性理論,因為至今還沒有人能夠真正懂得它」。
1943-1946年間。朗道還對基本粒子物理學和核相互作用理論進行過大量工作。他研究了電子簇射的級聯理論和超導體的混合態等問題。他發展了關於燃燒和爆炸的理論、質子一質子散射和高速粒子在媒質中的電離損失等問題,還提出了等離子體的振動理論。
在1947~1953年間。朗道在電動力學方面進行過一系列工作,研究了氦Ⅱ的粘滯性理論、超導性的唯象理論和粒子在高速碰撞中的多重起源理論。前者在低溫物理學中起了推動作用,後者對宇宙射線物理學相當重要。
1954 年,朗道研究了與量子場論的原理有關的一些問題,論證了量子電動力學和量子場論中所用的微擾方法在有些事例中並不是自洽的。從1956年到1958 年,朗道創立了所謂費米液體的普遍理論,力圖概括氦Ⅲ和金屬中的電子。1957年,當李政道和楊振寧對宇稱守恆定律的否定得到了驗證時.朗道提出了CP守恆定律來代替它。1959年朗道在基本粒子理論上提出了一種方法.以確定粒子相互作用振幅的基本值。
『柒』 宇宙線物理研究生是學碩還是專碩
摘要 您好~這道問題問得很好,我需要一點時間編輯答案,還請您耐心等待一下。
『捌』 什麼是宇宙射線啊
所謂宇宙射線,指的是來自於宇宙中的一種具有相當大能量的帶電粒子流。1912年,德國科學家韋克多·漢斯帶著電離室在乘氣球升空測定空氣電離度的實驗中,發現電離室內的電流隨海拔升高而變大,從而認定電流是來自地球以外的一種穿透性極強的射線所產生的,於是有人為之取名為「宇宙射線」。
001912年,德國科學家韋克多·漢斯帶著電離室在乘氣球升空測定空氣電離度的實驗中,發現電離室內的電流隨海拔升高而變大,從而認定電流是來自地球以外的一種穿透性極強的射線所產生的,於是有人為之取名為「宇宙射線」。 00宇宙線亦稱為宇宙射線,是來自外太空的帶電高能次原子粒子。它們可能會產生二次粒子穿透地球的大氣層和表面。射線這個名詞源自於曾被認為是電磁輻射的歷史。主要的初級宇宙射線 (來自深太空與大氣層撞擊的粒子) 成分在地球上一般都是穩定的粒子,像是質子、原子核、或電子。但是,有非常少的比例是穩定的反物質粒子,像是正電子或反質子,這剩餘的小部分是研究的活躍領域。 00大約89% 的宇宙線是單純的質子或氫原子核,10%是氦原子核或α粒子,還有1%是重元素。這些原子核構成宇宙線的99%。孤獨的電子 (像是β粒子,雖然來源仍不清楚),構成其餘1%的絕大部分;γ射線和超高能中微子只佔極小的一部分。 00粒子能量的多樣化顯示宇宙線有著廣泛的來源。這些粒子的來源可以是太陽 (或其它恆星) 上的一些程序或來自遙遠的可見宇宙,由一些還未知的物理機制產生的。宇宙線的能量可以超過10 eV,遠超過地球上的粒子加速器可以達到的10至10 eV,使許多人對有更大能量的宇宙線感興趣而投入研究[1]。 00經由宇宙線核合成的過程,宇宙線對宇宙中鋰、鈹、和硼的產生,扮演著主要的角色。它們也在地球上產生了一些放射性同位素,像是碳-14。在粒子物理的歷史上,從宇宙現中發現了正電子、μ和π介子。宇宙線也造成地球上很大部份的背景輻射,由於在地球大氣層外和磁場中的宇宙線是非常強的,因此對維護航行在行星際空間的太空船上太空人的安全,在設計有重大的影響。編輯本段形成宇宙射線
00宇宙射線(cosmic ray)一般指約在46億年前剛從太陽星雲形成的地球。初生的地球,固體物質聚集成內核,外周則是大量的氫、氦等氣體,稱為第一代大氣[1]。
形成地殼
00那時,由於地球質量還不夠大,還缺乏足夠的引力將大氣吸住,又有強烈的太陽風(是太陽因高溫膨脹而不斷向外拋出的粒子流,在太陽附近的速度約為每秒350~450公里),所以以 宇宙射線
氫、氦為主的第一代大氣很快就被吹到宇宙空間。地球在繼續旋轉和聚集的過程中,由於本身的凝聚收縮和內部放射性物質(如鈾、釷等)的蛻變生熱,原始地球不斷增溫,其內部甚至達到熾熱的程度。於是重物質就沉向內部,形成地核和地幔,較輕的物質則分布在表面,形成地殼。 00初形成的地殼比較薄弱,而地球內部溫度又很高,因此火山活動頻繁,從火山噴出的許多氣體,構成了第二代大氣即原始大氣。 00原始大氣是無游離氧的還原性大氣,大多以化合物的形式存在,分子量大一些,運動也慢一些,而此時地球的質量和引力已足以吸住大氣,所以原始大氣的各種成分不易逃逸。以後,地球外表溫度逐漸降低,水蒸汽凝結成雨,降落到地球表面低凹的地方,便成了河、湖和原始海洋。當時由於大氣中無游離氧(O2),因而高空中也沒有臭氧(O3)層來阻擋和吸收太陽輻射的紫外線,所以紫外線能直射到地球表面,成為合成有機物的能源。此外,天空放電、火山爆發所放出的熱量,宇宙間的宇宙射線(來自宇宙空間的高能粒子流,其來源目前還不了解)以及隕星穿過大氣層時所引起的沖擊波(會產生攝氏幾千度到幾萬度的高溫)等,也都有助於有機物的合成。但其中天空放電可能是最重要的,因為這種能源所提供的能量較多,又在靠近海洋表面的地方釋放,在那裡作用於還原性大氣所合成的有機物,很容易被沖淋到原始海洋之中。
宇宙射線產生
00太陽系是在圓盤狀的銀河系中運行的,運行過程中會發生相對於銀河系中心位置的位移,每隔6200萬年就會到達距離銀河系中心的最遠點。而整個「銀河盤」又是在包裹著它的熱氣體中以每秒200公里的速度運行。「銀河盤並不像飛盤那樣圓滑,」科學家稱,「它是扁平的。」當銀河系的「北面」或前面與周圍的熱氣摩擦時就會產生宇宙射線。
請採納。
『玖』 二彈一星科學家故事除鄧稼先外
二彈一星科學家何澤慧
何澤慧(1914年3月5日—2011年6月20日),女,核物理學家 。
1936年畢業於清華大學。1940年獲德國柏林高等工業大學工程博士學位。在德國海德堡皇家學院(K.W.I)核物理研究所期間,首先發現並 研究了正負電子幾乎全部交換能量的彈性碰撞現象;在法國巴黎法蘭西學院核化學實驗室工作期間,與合作者首先發現並研究了鈾的三分裂和四分裂現象。1948 年回國。在高能天體物理、宇宙線物理和超高能核物理等領域,取得了具有中國特色的科研成果。1980年當選為中國科學院院士(學部委員)。她是現代著名物理學家,「原子彈之父」錢三強的結發妻子,曾與錢三強共同發現原子核三分裂和四分裂,被譽為「中國的居里夫人」。
『拾』 宇宙線是什麼
什麼是宇宙線?簡單地說,它是來自宇宙空間的各種高能微觀粒子構成的射流。宇宙線中的粒子能量極高,已觀測到的最高能量達1020電子伏以上。
所謂宇宙射線,指的是來自於宇宙中的一種具有相當大能量的帶電粒子流。1912年,德國科學家韋克多·漢斯帶著電離室在乘氣球升空測定空氣電離度的實驗中,發現電離室內的電流隨海拔升高而變大,從而認定電流是來自地球以外的一種穿透性極強的射線所產生的,於是有人為之取名為「宇宙射線」。
宇宙射線還存在著轉化、簇射的過程。除中微子外,幾乎所有的高能宇宙射線,在穿過大氣層時都要與大氣中的氧、氮等原子核發生碰撞,並轉化出次級宇宙線粒子,而超高能宇宙線的次級粒子又將有足夠能量產生下一代粒子,如此下去,一級一級的轉化,將會產生一個龐大的粒子群。1938年,法國人奧吉爾在阿爾卑斯山觀測發現了這一現象,並將其命名為「廣延大氣簇射」。
時至今日,宇宙射線的研究已逐漸成為了天體物理學研究的一個重要領域,許多科學家都試圖解開宇宙射線之謎。可是一直到現在,人們都並沒有完全了解宇宙射線的起源。一般的認為,宇宙射線的產生可能與超新星爆發有關。對此,一部分科學家認為,宇宙射線產生於超新星大爆發的時刻,「死亡」的恆星在爆發之時放射出大能量的帶電粒子流,射向宇宙空間;另一種說法則認為宇宙射線來自於爆發之後超新星的殘骸。
不管最終的定論將會如何,科學家們總是把極大的熱情投入到宇宙射線的研究中去。關於為什麼要研究宇宙射線,羅傑·柯萊在其著作《宇宙飛彈》作出了精闢的闡釋:
「宇宙射線的研究已變成天體物理學的重要領域。盡管宇宙射線的起源至今未能確定, 人們 已普遍認為對宇宙射線的研究能獲得宇宙絕大部分奇特環境中有關過程的大量信息:射電星系、類星體以及圍繞中子星和黑洞由流入物質形成的沸騰轉動的吸積盤的知識。我們對這些天體物理學客體的理解還很粗淺,當今宇宙射線研究的主要推動力是渴望了解大自然為什麼在這些 天體上能產生如此超常能量的粒子。」
出於對宇宙射線研究的重視,世界各國紛紛投入資金與設備對其展開研究。前蘇聯、日本、中國、美國、法國等國家相繼建立了宇宙射線觀測站。雖然宇宙射線的起源尚無定論,但科學家們仍然逐步了解了宇宙射線的種種特性,以及對地球和人類環境的影響。
雖然當宇宙射線到達地球的時候,會有大氣層來阻擋住部分的輻射,但射線流的強度依然很大,很可能對空中交通產生一定程度的影響。比方說,現代飛機上所使用的控制系統和導航系統均有相當敏感的微電路組成。一旦在高空遭到帶電粒子的攻擊,就有可能失效,給飛機的飛行帶來相當大的麻煩和威脅。
還有科學家認為,長期以來普遍受到國際社會關注的全球變暖問題很有可能也與宇宙射線有直接關系。這種觀點認為,溫室效應可能並非全球變暖的惟一罪魁禍首,宇宙射線有可能通過改變低層大氣中形成雲層的方式來促使地球變暖。這些科學家的研究認為,宇宙射線水平的變化可能是解釋這一疑難問題的關鍵所在。他們指出,由於來自外層空間的高能粒子將原子中的電子轟擊出來,形成的帶電離子可以引起水滴的凝結,從而可增加雲層的生長。也就是說,當宇宙射線較少時,意味著產生的雲層就少,這樣,太陽就可以直接加熱地球表面。對過去20年太陽活動和它的放射性強度的觀測數據支持這種新的觀點,即太陽活動變得更劇烈時,低空雲層的覆蓋面就減少。這是因為從太陽射出的低能量帶電粒子(即太陽風)可使宇宙射線偏轉,隨著太陽活動加劇,太陽風也增強,從而使到達地球的宇宙射線較少,因此形成的雲層就少。此外,在高層空間,如果宇宙射線產生的帶電粒子濃度很高,這些帶電離子就有可能相互碰撞,從而重新結合成中性粒子。但在低空的帶電離子,保持的時間相對較長,因此足以引起新的雲層形成。
此外,幾位美國科學家還認為,宇宙射線很有可能與生物物種的滅絕與出現有關。他們認為,某一階段突然增強的宇宙射線很有可能破壞地球的臭氧層,並且增加地球環境的放射性,導致物種的變異乃至於滅絕。另一方面,這些射線又有可能促使新的物種產生突變,從而產生出全新的一代。這種理論同時指出,某些生活在岩洞、海底或者地表以下的生物正是由於可以逃過大部分的輻射才因此沒有滅絕。從這種觀點來看,宇宙射線倒還真是名副其實的「宇宙飛彈」。