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宇宙线物理

发布时间: 2022-03-20 09:52:28

『壹』 什么是宇宙射线

宇宙线亦称为宇宙射线,是来自外太空的带电高能次原子粒子。它们可能会产生二次粒子穿透地球的大气层和表面。射线这个名词源自于曾被认为是电磁辐射的历史。主要的初级宇宙射线(来自深太空与大气层撞击的粒子)成分在地球上一般都是稳定的粒子,像是质子、原子核、或电子。但是,有非常少的比例是稳定的反物质粒子,像是正电子或反质子,这剩余的小部分是研究的活跃领域。

大约89%的宇宙线是单纯的质子,10%是氦原子核(即α粒子),还有1%是重元素。这些原子核构成宇宙线的99%。孤独的电子(像是β粒子,虽然来源仍不清楚),构成其余1%的绝大部分;γ射线和超高能中微子只占极小的一部分。

粒子能量的多样化显示宇宙线有着广泛的来源。这些粒子的来源可能是太阳(或其它恒星)或来自遥远的可见宇宙,由一些还未知的物理机制产生的。宇宙线的能量可以超过1020eV,远超过地球上的粒子加速器可以达到的1012至1013 eV,使许多人对有更大能量的宇宙线感兴趣而投入研究[1]。

经由宇宙线核合成的过程,宇宙线对宇宙中锂、铍、和硼的产生,扮演着主要的角色。它们也在地球上产生了一些放射性同位素,像是碳-14。在粒子物理的历史上,从宇宙线中发现了正电子、μ子和π介子。宇宙线也造成地球上很大部分的背景辐射,由于在地球大气层外和磁场中的宇宙线是非常强的,因此对维护航行在行星际空间的太空船上太空人的安全,在设计有重大的影响。

『贰』 宇宙线物理研究生未来的个人发展怎样呢

摘要 就业方向:

『叁』 宇宙线究竟是什么它来自哪里

宇宙线是什么? 宇宙线是一种来自宇宙的高能粒子流,既是可以轰开原子核坚固堡垒的微观“炮弹”,又携带着宇宙起源、天体演化、空间环境和太阳活动等宇观信息,是一种不请自来、普天同降的宝贵科学资源。自1912年Hess乘热气球发现宇宙射线以来,研究宇宙线本身和萃取其携带的信息的努力就从未中断过。 在宇宙线被发现后的前40年科研活动中,人们主要是把宇宙线当作神秘、未知的微观大千世界世界的一大宝藏来挖掘,当作可轰开原子核坚固堡垒的高能炮弹来利用。但,一个最最基本的问题总是萦绕在人们头脑中,挥之不去: 它来自哪里?(起源) 寂静空旷的宇宙深处,时时刻刻都有人们看不见的宇宙线亦即高能粒子飞行,这是由于天体演化过程中不断地产生粒子流,这些粒子流有些来自超新星爆发,有些来自黑洞喷流,有些源自太阳爆发事件;它们一旦进入地球大气层即是敲碎原子核的利器。在其与大气层的原子核相碰撞的过程中,产生大量的高能次级粒子,继而引发连锁式的核反应、电磁级联和弱衰变,在大气中产生大量的新粒子驰向地面;其中的大多数被土壤吸收,还有的譬如μ子和中微子则可钻入地球深处,后者甚至穿透地球继续前行。 宇宙线的起源和传播是高能天体物理学中一个重要的问题。宇宙线是各种天体演化过程的产物,特别是各种高能天体物理过程的产物,携带着这些过程的丰富信息。 在本次纪念世界著名物理学家赫斯的公众讲座中,中国科学院高能物理所的谭有恒研究员告诉我们,宇宙线包括以质子为主的各类元素的原子核,以及大约只有原子核总数的1%左右的少量高能电子。其中约87%质子,12%α粒子(氦核子),其余大部分是原子核、电子、γ射线和超高能微中子也构成一小部分宇宙射线。宇宙线粒子的动能跨越十四个数量级,不同的能量反映了不同的起源。太阳宇宙线的能量最低,大约以10GeV作为起点,从100GeV到1017eV�0�2的宇宙线主要起源于银河系内,而能量高于1017�0�2eV的宇宙线,主要来自于银河系外的广垠宇宙。而地球表面的宇宙线流量大约随着能量的反平方而降。大量不同的粒子能量反映着多样性的源头。现在人们测到的宇宙线最高能量达10的20次方电子伏特。(宇宙线具有跨十几个数量级的连续能谱。最高能粒子的能量近北京电子对撞机的百亿倍)初级宇宙线的成分 在低能(*GeV级): 质子~87% 氦核~12% 其它重核 ~1%(其中Li 、Be 、B组和 Fe 组超丰) 及少量电子、珈玛、反粒子 在超高能(>100TeV):只有EAS间接测量,质子为主与铁等重核为主已的争论仍未结束。这是因为EAS实验结果的解释长期因作用模型与初级成分假定的相互纠缠而有二义性。随着LHC的进入超高能区,此老大难题的最终解决自会有期。 它来自哪里? 今天,人类仍然不能准确说出宇宙射线是由什么地方产生的,但科学家们普遍认为宇宙线主要是恒星生命末端灾变的产物(如超新星爆发及其遗迹星云和脉冲星;大质量黑洞及以它为中心的活动星系核等);它们无偿地为地球带来了日地空间环境的宝贵信息。科学家希望接收这些射线来观测和研究它们的起源和宇观环境中的微观变幻。 超新星爆发是银河系内最猛烈的高能现象。银河系超新星爆发的平均能量输出可以满足维持银河宇宙线能量密度的需要。蟹状星云等超新星遗迹强烈发射高度偏振的非热射电辐射,它们应当是高能电子在磁场中的同步辐射。超新星遗迹中存在着大量的高能电子,应当是宇宙线高能电子的发源地。人们普遍设想超新星爆发及其遗迹也应当发射高能原子核,成为宇宙射线的主要来源。

『肆』 我是宇宙线物理学专业本科学生,能否跨专业报读法学本科第二学历

本科毕业学生可以通过成人继续教育包括自学考试(自考)、网络教育(远程教育)、成人高考(学习形式有脱产,业余,函授)、开放大学(原广播电视大学现代远程开放教育)的方式跨专业报读法学本科第二学历。
法学专业主要培养学生具有良好的法学思维,掌握法学基本理论和法律专业知识、分析和解决实际法律问题。具有社会责任感和担纲精神,具有较强的文字和口头表达能力及论证才能以及较好的外语听说读写能力。毕业生适合从事法院、检察院、律师,以及法律顾问、法律事务助理等专业工作。本科毕业生可授予法学学士学位。

『伍』 科学家发现银河系超高能宇宙线源存在证据,此次发现有何重要价值

此次发现将解开宇宙射线起源之谜,开启“宇宙线粒子天文学”窗口,为探索与星系核内部剧烈活动相伴随的高能物理过程提供有效的手段和方法。此外,人类将有可能研究粒子被加速到如此之高能量的“宇宙加速器”的天体物理机制和原理,将对未来宇宙射线天体物理,乃至高能物理和加速器物理研究产生深远的影响。也是国家展现实力的一刻。

其实不管是科学怎样的进步,我们还是得面对眼前的生活。贸易战、阻止中国的崛起……好多二元对立的政治事件在星辰大海面前都不值得一提。美国人拍了《星际穿越》都依然还不明白爱才是人类永恒的基础,众生都是一体的。浩瀚星空,不离一念。我们能做的只有做好自己的事情,也是对国家的一份帮助,才能使我国更加的强大!

『陆』 列夫·达维多维奇·朗道的朗道十诫

朗道就像有人曾评价的是“典型的浪漫派科学家”。对多种科学领域都有网络全书式的知识,特别对边缘科学表现出强烈的兴趣,使他观察事物敏锐,分析问题深刻、全面,富于创见。朗道认为,费米是一位不可多得的“全能物理学家”,在费米逝世以后,他感叹他说:“现在我就是最后一位全能物理学家了”。应该承认,他的这种看法并非自夸自赞,而是有着不容怀疑的真实根据的。
朗道对理论物理学的许多方面,在国际物理学界享有很高的声望。1962年授予他诺贝尔物理学奖。提到的凝聚态和液氦的理论工作,只是他工作的冰山一角。
物理学上,朗道的贡献是多方面的,也许是借用摩西十诫之名,1958年,苏联原子能研究所为了庆贺朗道的50寿辰,曾经送给他一块大理石板,板上刻了朗道平生工作中的10项最重要的科学成果,把他在物理学上的贡献总结为“朗道十诫”,这10项成果是:
1)量子力学中的密度矩阵和统计物理学(1927年);
2)自由电子抗磁性的理论(1930年);
3)二级相变的研究(1936-1937年);
4)铁磁性的磁畴理论和反铁磁性的理论解释(1935年);
5)超导体的混合态理论(1934年);
6)原子核的几率理论(1937年);
7)氦Ⅱ超流性的量子理论(1940-1941年);
8)基本粒子的电荷约束理论(1954年);
9)费米液体的量子理论(1956年);
10)弱相互作用的CP不变性(1957年)。
朗道是物理学界公认的具有天才头脑的人物。他发表的文章涉及到很多出人意料的专题,例如低温物理学、磁性的不同类型、等离子区中粒子的运动、冲击波、湍流、炸药的爆炸、频谱线的分析以及量子场理论等等。朗道对物理学的贡献几乎遍及各个领域,诸如核物理、固体物理、等离子体物理、宇宙线物理、高能物理等等。在这些领域里,有许多术语都冠以他的姓氏,像朗道阻尼、朗道能级、朗道去磁等等。然而著名的还是1940~1941年间,他在研究等离子体问题时,抓住了前人忽略了的粘性,用数学方法成功地解释了4He在温度低于2K时完全失去粘滞性并具有很大的热导率的原因。他预言在超流性的氦中,声音将以两种不同的速度传播,也就是说声波有两种类型,一种是通常的压力波;另一种是温度波即所谓的“次声”。这一预见1944年得到了实验证实。
朗道在物质凝聚态的研究方面进行过许多继往开来的基本工作,甚至有人说,从固体物理学到凝聚态物理学的过渡,可以认为是从朗道的工作开始的。他本人对超流性的工作特别满意,当有人问他“您一生中最得意的工作是什么”时,他回答:“当然是超流性理论,因为至今还没有人能够真正懂得它”。
1943-1946年间。朗道还对基本粒子物理学和核相互作用理论进行过大量工作。他研究了电子簇射的级联理论和超导体的混合态等问题。他发展了关于燃烧和爆炸的理论、质子一质子散射和高速粒子在媒质中的电离损失等问题,还提出了等离子体的振动理论。
在1947~1953年间。朗道在电动力学方面进行过一系列工作,研究了氦Ⅱ的粘滞性理论、超导性的唯象理论和粒子在高速碰撞中的多重起源理论。前者在低温物理学中起了推动作用,后者对宇宙射线物理学相当重要。
1954 年,朗道研究了与量子场论的原理有关的一些问题,论证了量子电动力学和量子场论中所用的微扰方法在有些事例中并不是自洽的。从1956年到1958 年,朗道创立了所谓费米液体的普遍理论,力图概括氦Ⅲ和金属中的电子。1957年,当李政道和杨振宁对宇称守恒定律的否定得到了验证时.朗道提出了CP守恒定律来代替它。1959年朗道在基本粒子理论上提出了一种方法.以确定粒子相互作用振幅的基本值。

『柒』 宇宙线物理研究生是学硕还是专硕

摘要 您好~这道问题问得很好,我需要一点时间编辑答案,还请您耐心等待一下。

『捌』 什么是宇宙射线啊

所谓宇宙射线,指的是来自于宇宙中的一种具有相当大能量的带电粒子流。1912年,德国科学家韦克多·汉斯带着电离室在乘气球升空测定空气电离度的实验中,发现电离室内的电流随海拔升高而变大,从而认定电流是来自地球以外的一种穿透性极强的射线所产生的,于是有人为之取名为“宇宙射线”。

001912年,德国科学家韦克多·汉斯带着电离室在乘气球升空测定空气电离度的实验中,发现电离室内的电流随海拔升高而变大,从而认定电流是来自地球以外的一种穿透性极强的射线所产生的,于是有人为之取名为“宇宙射线”。 00宇宙线亦称为宇宙射线,是来自外太空的带电高能次原子粒子。它们可能会产生二次粒子穿透地球的大气层和表面。射线这个名词源自于曾被认为是电磁辐射的历史。主要的初级宇宙射线 (来自深太空与大气层撞击的粒子) 成分在地球上一般都是稳定的粒子,像是质子、原子核、或电子。但是,有非常少的比例是稳定的反物质粒子,像是正电子或反质子,这剩余的小部分是研究的活跃领域。 00大约89% 的宇宙线是单纯的质子或氢原子核,10%是氦原子核或α粒子,还有1%是重元素。这些原子核构成宇宙线的99%。孤独的电子 (像是β粒子,虽然来源仍不清楚),构成其余1%的绝大部分;γ射线和超高能中微子只占极小的一部分。 00粒子能量的多样化显示宇宙线有着广泛的来源。这些粒子的来源可以是太阳 (或其它恒星) 上的一些程序或来自遥远的可见宇宙,由一些还未知的物理机制产生的。宇宙线的能量可以超过10 eV,远超过地球上的粒子加速器可以达到的10至10 eV,使许多人对有更大能量的宇宙线感兴趣而投入研究[1]。 00经由宇宙线核合成的过程,宇宙线对宇宙中锂、铍、和硼的产生,扮演着主要的角色。它们也在地球上产生了一些放射性同位素,像是碳-14。在粒子物理的历史上,从宇宙现中发现了正电子、μ和π介子。宇宙线也造成地球上很大部份的背景辐射,由于在地球大气层外和磁场中的宇宙线是非常强的,因此对维护航行在行星际空间的太空船上太空人的安全,在设计有重大的影响。编辑本段形成宇宙射线
00宇宙射线(cosmic ray)一般指约在46亿年前刚从太阳星云形成的地球。初生的地球,固体物质聚集成内核,外周则是大量的氢、氦等气体,称为第一代大气[1]。
形成地壳
00那时,由于地球质量还不够大,还缺乏足够的引力将大气吸住,又有强烈的太阳风(是太阳因高温膨胀而不断向外抛出的粒子流,在太阳附近的速度约为每秒350~450公里),所以以 宇宙射线
氢、氦为主的第一代大气很快就被吹到宇宙空间。地球在继续旋转和聚集的过程中,由于本身的凝聚收缩和内部放射性物质(如铀、钍等)的蜕变生热,原始地球不断增温,其内部甚至达到炽热的程度。于是重物质就沉向内部,形成地核和地幔,较轻的物质则分布在表面,形成地壳。 00初形成的地壳比较薄弱,而地球内部温度又很高,因此火山活动频繁,从火山喷出的许多气体,构成了第二代大气即原始大气。 00原始大气是无游离氧的还原性大气,大多以化合物的形式存在,分子量大一些,运动也慢一些,而此时地球的质量和引力已足以吸住大气,所以原始大气的各种成分不易逃逸。以后,地球外表温度逐渐降低,水蒸汽凝结成雨,降落到地球表面低凹的地方,便成了河、湖和原始海洋。当时由于大气中无游离氧(O2),因而高空中也没有臭氧(O3)层来阻挡和吸收太阳辐射的紫外线,所以紫外线能直射到地球表面,成为合成有机物的能源。此外,天空放电、火山爆发所放出的热量,宇宙间的宇宙射线(来自宇宙空间的高能粒子流,其来源目前还不了解)以及陨星穿过大气层时所引起的冲击波(会产生摄氏几千度到几万度的高温)等,也都有助于有机物的合成。但其中天空放电可能是最重要的,因为这种能源所提供的能量较多,又在靠近海洋表面的地方释放,在那里作用于还原性大气所合成的有机物,很容易被冲淋到原始海洋之中。
宇宙射线产生
00太阳系是在圆盘状的银河系中运行的,运行过程中会发生相对于银河系中心位置的位移,每隔6200万年就会到达距离银河系中心的最远点。而整个“银河盘”又是在包裹着它的热气体中以每秒200公里的速度运行。“银河盘并不像飞盘那样圆滑,”科学家称,“它是扁平的。”当银河系的“北面”或前面与周围的热气摩擦时就会产生宇宙射线。
请采纳。

『玖』 二弹一星科学家故事除邓稼先外

二弹一星科学家何泽慧
何泽慧(1914年3月5日—2011年6月20日),女,核物理学家 。
1936年毕业于清华大学。1940年获德国柏林高等工业大学工程博士学位。在德国海德堡皇家学院(K.W.I)核物理研究所期间,首先发现并 研究了正负电子几乎全部交换能量的弹性碰撞现象;在法国巴黎法兰西学院核化学实验室工作期间,与合作者首先发现并研究了铀的三分裂和四分裂现象。1948 年回国。在高能天体物理、宇宙线物理和超高能核物理等领域,取得了具有中国特色的科研成果。1980年当选为中国科学院院士(学部委员)。她是现代著名物理学家,“原子弹之父”钱三强的结发妻子,曾与钱三强共同发现原子核三分裂和四分裂,被誉为“中国的居里夫人”。

『拾』 宇宙线是什么

什么是宇宙线?简单地说,它是来自宇宙空间的各种高能微观粒子构成的射流。宇宙线中的粒子能量极高,已观测到的最高能量达1020电子伏以上。

所谓宇宙射线,指的是来自于宇宙中的一种具有相当大能量的带电粒子流。1912年,德国科学家韦克多·汉斯带着电离室在乘气球升空测定空气电离度的实验中,发现电离室内的电流随海拔升高而变大,从而认定电流是来自地球以外的一种穿透性极强的射线所产生的,于是有人为之取名为“宇宙射线”。

宇宙射线还存在着转化、簇射的过程。除中微子外,几乎所有的高能宇宙射线,在穿过大气层时都要与大气中的氧、氮等原子核发生碰撞,并转化出次级宇宙线粒子,而超高能宇宙线的次级粒子又将有足够能量产生下一代粒子,如此下去,一级一级的转化,将会产生一个庞大的粒子群。1938年,法国人奥吉尔在阿尔卑斯山观测发现了这一现象,并将其命名为“广延大气簇射”。

时至今日,宇宙射线的研究已逐渐成为了天体物理学研究的一个重要领域,许多科学家都试图解开宇宙射线之谜。可是一直到现在,人们都并没有完全了解宇宙射线的起源。一般的认为,宇宙射线的产生可能与超新星爆发有关。对此,一部分科学家认为,宇宙射线产生于超新星大爆发的时刻,“死亡”的恒星在爆发之时放射出大能量的带电粒子流,射向宇宙空间;另一种说法则认为宇宙射线来自于爆发之后超新星的残骸。

不管最终的定论将会如何,科学家们总是把极大的热情投入到宇宙射线的研究中去。关于为什么要研究宇宙射线,罗杰·柯莱在其著作《宇宙飞弹》作出了精辟的阐释:

“宇宙射线的研究已变成天体物理学的重要领域。尽管宇宙射线的起源至今未能确定, 人们 已普遍认为对宇宙射线的研究能获得宇宙绝大部分奇特环境中有关过程的大量信息:射电星系、类星体以及围绕中子星和黑洞由流入物质形成的沸腾转动的吸积盘的知识。我们对这些天体物理学客体的理解还很粗浅,当今宇宙射线研究的主要推动力是渴望了解大自然为什么在这些 天体上能产生如此超常能量的粒子。”

出于对宇宙射线研究的重视,世界各国纷纷投入资金与设备对其展开研究。前苏联、日本、中国、美国、法国等国家相继建立了宇宙射线观测站。虽然宇宙射线的起源尚无定论,但科学家们仍然逐步了解了宇宙射线的种种特性,以及对地球和人类环境的影响。

虽然当宇宙射线到达地球的时候,会有大气层来阻挡住部分的辐射,但射线流的强度依然很大,很可能对空中交通产生一定程度的影响。比方说,现代飞机上所使用的控制系统和导航系统均有相当敏感的微电路组成。一旦在高空遭到带电粒子的攻击,就有可能失效,给飞机的飞行带来相当大的麻烦和威胁。

还有科学家认为,长期以来普遍受到国际社会关注的全球变暖问题很有可能也与宇宙射线有直接关系。这种观点认为,温室效应可能并非全球变暖的惟一罪魁祸首,宇宙射线有可能通过改变低层大气中形成云层的方式来促使地球变暖。这些科学家的研究认为,宇宙射线水平的变化可能是解释这一疑难问题的关键所在。他们指出,由于来自外层空间的高能粒子将原子中的电子轰击出来,形成的带电离子可以引起水滴的凝结,从而可增加云层的生长。也就是说,当宇宙射线较少时,意味着产生的云层就少,这样,太阳就可以直接加热地球表面。对过去20年太阳活动和它的放射性强度的观测数据支持这种新的观点,即太阳活动变得更剧烈时,低空云层的覆盖面就减少。这是因为从太阳射出的低能量带电粒子(即太阳风)可使宇宙射线偏转,随着太阳活动加剧,太阳风也增强,从而使到达地球的宇宙射线较少,因此形成的云层就少。此外,在高层空间,如果宇宙射线产生的带电粒子浓度很高,这些带电离子就有可能相互碰撞,从而重新结合成中性粒子。但在低空的带电离子,保持的时间相对较长,因此足以引起新的云层形成。

此外,几位美国科学家还认为,宇宙射线很有可能与生物物种的灭绝与出现有关。他们认为,某一阶段突然增强的宇宙射线很有可能破坏地球的臭氧层,并且增加地球环境的放射性,导致物种的变异乃至于灭绝。另一方面,这些射线又有可能促使新的物种产生突变,从而产生出全新的一代。这种理论同时指出,某些生活在岩洞、海底或者地表以下的生物正是由于可以逃过大部分的辐射才因此没有灭绝。从这种观点来看,宇宙射线倒还真是名副其实的“宇宙飞弹”。

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