宇宙线研究进展.ppt

《宇宙线研究进展.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《宇宙线研究进展.ppt（24页珍藏版）》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。

1、宇宙线研究进展 Still waters run deep.流静水深流静水深,人静心深人静心深 Where there is life,there is hope。有生命必有希望。有生命必有希望宇宙线人们唯一可以获得的来自太阳系外的物质样品.宇宙线是微观粒子，属于“非常小”的微观世界；宇宙线来自宇宙空间，联系于“非常大”的宇观世界.天然地将非常小的世界与非常大的世界相联系.这一特质，决定了宇宙线研究所具有的生命力.近二十年，这一特质愈为充分地在宇宙线研究中显现.1912年发现.1912-30 初，早期的宇宙线研究阶段.地面上（大气层下）宇宙线的特性：强度随经度、纬度、方向、高度、时间等的变化.

2、大气层下宇宙线的现象学研究.30 初50 初，中期的宇宙线研究阶段.1932,e+1937,1947,、发现新粒子，了解电磁相互作用，了解弱相互作用，初步探索强相互作用.50 初，建造高能加速器成为必然趋势.以加速器实验为基础，粒子物理获得巨大发展.到70，电弱统一和QCD相继发展成熟，“粒子物理的标准模型”.标准模型又被随后几乎所有的新实验结果所证实.预言的一些粒子（除Higgs粒子）相继被发现.50 以后，宇宙线研究重点向两个方面转移：1.走向更高的能区 高于加速器能区的粒子相互作用研究,观测广延大气簇射,宇宙线能谱延续到1020eV以上.2.走向空间观测地外空间的宇宙线令人耳目一新.辐射

3、带、太阳风、太阳质子，宇宙线元素丰度，重核同位素，时钟同位素,等.日地空间环境，太阳宇宙线，银河宇宙线的起源、加速和传播.到上一世纪80 初，宇宙线的观测和研究大致经历了:地面宇宙线现象学;发现新粒子，了解粒子相互作用;超高能宇宙线作用;日地空间、太阳宇宙线、银河宇宙线.八十年代初以后：超过标准模型的粒子物理和宇宙学的结合.两个方面的动因：一、粒子物理的最新发展在“非一般物理条件下”，需要新的理论；具有更大对称性的理论，更大范围力的统一的理论.大统一、超对称、弦理论等.对其检验和甄选，很难再依靠加速器实验，而非加速器实验（其中许多是宇宙线实验）则可以提供不可替代的机会.二、宇宙学的最新进展热大

4、爆炸宇宙学的成功.粒子物理新理论预言的所有粒子，所有相互作用在早期宇宙的极高温条件下都曾存在.在宇宙膨胀、温度降低、在相应的对称性破缺的相变中，相应的粒子就可能保留下来，稳定的粒子就可能存活到今天，成为今日宇宙线的一个组分.80以后，近期的宇宙线研究主要的物理目标：寻找暗物质粒子，寻找反物质粒子，寻找质子衰变信号和磁单极子，寻找恒星塌缩中微子，观测太阳中微子、大气中微子，极高能量的宇宙线，具体的宇宙线源,等.重要研究的结果有：SN1987A中微子，第一次观察到恒星塌缩中微子；太阳中微子和大气中微子的观测，中微子振荡的证据；1020eV累积了20个事例，引发了十分活跃的物理研究；在TeV能区，确

5、认了十来个银河的和河外的高能粒子源.已经(或正在)建造一系列大型、精密的宇宙线观测设备，具代表性的如：地下 8 万吨水契仑可夫探测器；3000 km2 的广延大气簇射阵列；大型精密空间磁谱仪；大气契仑可夫成像望远镜阵列；250 kg 高纯NaI暗物质探测器;等.正在筹建的具代表性的如：ICEcube，1 km3 冰契仑可夫探测器；OWL和EUSO，覆盖10万 km2面积的极高能宇宙线探测器;地中海和贝加尔湖的深水契仑可夫探测器;等.前所未有地，天文学的发现极大地影响着粒子物理的前沿研究；前所未有地，粒子物理的建树极大地影响着天体物理及宇宙物理的进展；大自然的两个极端，非常大的宇观世界和非常小的微观世界，所提出的问题缠绕在一起。宇宙线研究，既具有联系着两个世界的特质，定会继续发挥重要的作用。祝何泽慧先生健康长寿！