第四百一十四章 赫斯發(fā)現(xiàn)宇宙線（天體物理）

　　1912 年奧地利物理學(xué)家赫斯（V. F. HESS）的載人氣球飛行開創(chuàng)了宇宙線的紀元。

　　利用氣球飛行實驗記錄到的大氣中的輻射劑量隨海拔高度升高而增加的現(xiàn)象，他得到革命性的的結(jié)論：有來自外部空間的高能射線不斷降落到地球上來。

　　這就是宇宙線――來自空間的高能粒子。

　　宇宙線是聯(lián)系宏觀宇宙和微觀粒子的橋梁。

　　宇宙線的研究涉及粒子物理學(xué)，天文學(xué)，宇宙線及其交叉學(xué)科－－粒子天體物理學(xué)。此外與地球物理學(xué)，生物物理學(xué)息息相關(guān)，與人類的生產(chǎn)生活密不可分。

　　通過宇宙線的研究，人們從中發(fā)現(xiàn)了正電子（e+），μ輕子，π介子，K 介子，各種超子等，發(fā)現(xiàn)了強、弱兩種相互作用，粒子物理由此而誕生。

　　RayDavis 和Masatoshi Koshiba 領(lǐng)導(dǎo)的宇宙線實驗觀測到了來自太陽和大麥哲倫星云SN1987A 的中微子，發(fā)現(xiàn)了太陽中微子的振蕩，是中微子具有質(zhì)量的明確證據(jù)，開創(chuàng)了中微子天文學(xué)。

　　迄今為止，人們觀測到的最高能量的宇宙線事例所具有的能量比人類目前能夠建造的最高能量的加速器（位于CERN 的LHC）的能量要高一千萬倍。

　　赫斯探測宇宙線，是初級粒子撞擊空氣形成次級粒子，形成次級粒子簇射產(chǎn)生的電離。

　　這些在空氣中產(chǎn)生的次級粒子，也會有一個范圍，這個范圍也需要去確定。如果超出這個范圍的話，就不是原有的那種形狀了。

　　小于這個范圍能量的次級粒子很難進入大氣層產(chǎn)生次級粒子，這個不用多說。

　　大于這個能量的次級粒子，會因為能量太高，而無法有效的攔截，而只出現(xiàn)一開始大家以為的小的那個部分的橫截面。其實大能力的粒子，在一定的深度才會產(chǎn)生有效的簇射。

　　赫斯和我們現(xiàn)在探測到的，僅僅是相對小一些的，出現(xiàn)在地面上的橫截面的簇射。嚴格來說，僅僅是出現(xiàn)了一個截面，所以著對我們來說，恐怕是不夠的。

　　我們需要有幾層，通過縱深才能看到清楚全貌。甚至在地底下的時候，才會把超高能量的初級粒子真正的給攔截下來。

　　或者就算是一個普通的粒子，由于我們的陣列僅僅是一個截面，所以，我們看到的哪怕是同一個能量的初級粒子都會有不同結(jié)果，或者是不同能力粒子被探測的是同一個能量的問題。

　　所以，我們需要對各種不同的事例進行收集和觀察，觀察清楚這到底是割什么樣的粒子。

　　初級粒子飛快的進入大氣中時，猛烈的碰撞。

　　我們探測的是一個標準大氣壓的情況下，次級粒子的樣子或者方程。

　　如果在不同的大氣壓下，不同的濕度，甚至有風(fēng)的情況下，那肯定會不同。

　　或者不用空氣，用其他氣體來電離，或者放置一種特殊的化學(xué)物，以此區(qū)分表面上相同但實際不同的次級粒子。

　　理論上講應(yīng)該有各種各樣的粒子。

　　理論上會有各種各樣的能量。

　　化學(xué)元素，物理元素等等，都會出現(xiàn)，只是幾率不同。

　　區(qū)分是最重要的，哪怕是細節(jié)上的不同，如果能細致區(qū)分不同的宇宙線，那就需要找一些特殊的閃爍體放在旁邊，這些閃爍體不需要得知整體簇射。

　　這樣哪怕有兩個看似相同但成分不同的簇射，也能輕松區(qū)分出來，別正確對待。

　　空氣的次級粒子簇射。

　　需要研究空氣中，地底下，水中，冰層中的簇射的不同能量的形狀。

　　對于此，出現(xiàn)了氣體探測器，閃爍體探測器，切倫科夫探測器，強子量能器，晶體管探測器，這些探測器既能探測周圍環(huán)境的輻射，也就是αβγ射線，也能組合起來根據(jù)在空氣中電離情況而探測宇宙來的高能粒子射線。

　　宇宙中終極問題，就是與起源有關(guān)系，但大致也就這幾種假設(shè)：

　　宇宙線來源，超新星遺跡，星球碰撞。

　　r中子俘獲跟超新星有關(guān)系，而超新星的誕生在物理界也沒有根據(jù)。最大的可能性也只是跟吸積云有關(guān)。

　　但是什么吸積云呢？可能有無數(shù)種。

　　但碰撞也是不能完全排除的一個原因，因為碰撞的概率也是很高的。

　　再加之狹義相對論的錯誤性，難免會有極其高速的東西，這就是我們要找的宇宙線。這也可能是高速粒子起源。

　　想驗證正確性，需要知道大量碰撞的地方會有許多超高能宇宙線，而需要去判斷哪里有大量的天體碰撞。

　　需要了解哪里的星系會有大量的碰撞，也要了解哪里會有較少的碰撞，來進行充分的驗證。

　　星系都是橢圓的，星體運動有快有慢，密度高低情況的都需要考慮進來。

　　一般情況下，銀心密度會很高，除了自身旋轉(zhuǎn)運動速度快，還會有吸積云遮擋，導(dǎo)致以為沒有那么快的運動這樣的因素也要考慮進來，并且去除這種干擾。

　　在很多實驗中，南極的icecube實驗中。對中微子探測的事例數(shù)很少，少到什么程度？我認為少到跟極高能粒子一樣少。icecube這樣的實驗都是在地底下的，認為探測中微子是可以穿透到地下，之后有了一個次級粒子簇射。但為什么會這么少？中微子應(yīng)該在太空中很多才對。所以可以理解為，這探測到的是不中微子，而是高能粒子。這種極高能的粒子能量可以高到空氣中都沒辦法產(chǎn)生大量的簇射，而直接穿透到地心。那就需要深思，原來的質(zhì)量損失是什么了？

　　由于狹義相對論的光速的假設(shè)是錯誤的，所以超級加速器不會制造出能包圍太陽系那么大的圓圈對撞機，而是使用一個很長的直線對撞。

　　讓兩個源頭相隔很遠的機器的直線加速器，相對加速，然后再發(fā)射粒子，讓粒子相撞，就可以達到效果。

　　金尚賢在Z2計算了一個距離，可以產(chǎn)生宇宙大爆炸的強度。

　　還能產(chǎn)生很多難以解釋的各種各樣的粒子，只是可以探測到這種極低壽命的共振子，但是還不能俘獲并利用。

　　金尚賢對Z3飛船的李非命說：“你的進度可以達到預(yù)期嗎？”

　　李非命估算了一下，對系統(tǒng)做出了一個保守的結(jié)果，對金尚賢說：“一百六十八個小時完成，換算過來是七天?！?p>　　兩個對撞機分別為DZ1和DZ2，他們相隔的距離為1光年，也就是大約9460730472581千米，這兩臺對撞機的加速度為10米每平方秒。

　　李非命需要在這一光年部署500個通訊站，500個對對準器。

　　500個對準器是為了讓兩個對撞器發(fā)射出的粒子能夠?qū)氏嘧?，對準器與對準器之間用的是激光對準，500個對準器與兩個對撞器全部對準之后，才能夠發(fā)射對撞器，在發(fā)射過程中還需要引導(dǎo)對準，在第1號和第500號對準器對準完畢后，會啟動側(cè)向推力，把自己從兩個對撞機連線上推開，給對撞機讓路，之后再讓地2號和第499號對準器參與兩個對撞機的對準。

　　如果對的不準的話，就會是用通訊站發(fā)射信號對對撞機參與對準，對準之后再讓對準器自行推開，給對撞機讓道。

　　對準器除了參與對準之外，也會讓這個長達一光年的加速器保證整體的完整性，讓兩個對撞器保持在一光年遠和對應(yīng)的直線上，讓500個對撞器也保持一定的距離和對準在直線上。

　　對撞機是使用電磁加速，加速到接近光速的時候就發(fā)射出去。

　　對撞機在相互之間距離很近的情況下，就開始對撞。

　　之后會產(chǎn)生巨大的爆炸，根據(jù)質(zhì)能方程式的可以知道巨大的動能可以轉(zhuǎn)換成大量的物質(zhì)，這些物質(zhì)都是從真空中分離出來的正負粒子，大量的正負粒子也會以比較高的速度向四面八方濺射出來。

　　李非命讓放在對撞中心周圍處的高強度磁場讓帶點離子噴射出來，對各種不同的離子進行收集，用來做各種物質(zhì)的原材料。