קרן קוסמית – הבדלי גרסאות

תוכן שנמחק תוכן שנוסף
Motyshif (שיחה | תרומות)
קו מפריד בטווח מספרים, הסרת קישורים עודפים
הוסף מידע
שורה 1:
'''קרן קוסמית''' ('''Cosmic ray''') היא [[חלקיק]] בעל [[אנרגיה קינטית]] שמוצאו מחוץ ל[[כדור הארץ]].
ניתן להגדיר '''קרינה קוסמית''' (ב[[אנגלית]]: '''Cosmic ray''') כ[[חלקיק]]ים [[אנרגיה|אנרגטיים]] שמוצאם מחוץ ל[[כדור הארץ]]. תערובת חלקיקים זו כוללת [[אלקטרון|אלקטרונים]], [[פרוטון|פרוטונים]], [[קרינת גמא]], [[קרינת בטא]], [[קרינת אלפא]] ו[[גרעין האטום|גרעיני אטומים]] אחרים מאזור גדול של [[הטבלה המחזורית]]. ה[[אנרגיה קינטית|אנרגיה הקינטית]] של חלקיקים אלו נעה בין 14 [[סדר גודל|סדרי גודל]], ו[[שטף]] הקרניים הקוסמיות על כדור הארץ הוא בערך ה[[מספר הופכי|הופכי]] ל[[העלאה בריבוע|ריבוע]] האנרגיה. המגוון הרחב של אנרגיות חלקיקים משתקף במגוון רחב של מקורות. קרניים קוסמיות נובעות מתהליכים אנרגטיים ב[[השמש|שמש]] עד לאזורים הרחוקים ביותר של [[היקום הנראה]].
 
הרכב הקרניים הקוסמיות, המתגלות כיום בניסויים, הינו:
#[[פרוטון|פרוטונים]] (גרעיני [[פרוטיום|מימן-1]]): 90%
#[[גרעין האטום|גרעיני אטומים]] כבדים ממימן ([[הליום]] עד [[אורניום]]): 9%
#[[אלקטרון|אלקטרונים]]: 1%
#[[אנטי-חומר]], לרבות [[אנטיפרוטון|אנטיפרוטונים]] ו[[פוזיטרון|פוזיטרונים]]: פחות מ-1%
 
[[פוטון|פוטונים]], לרבות [[קרני רנטגן]] ו[[קרני גמא]], לרוב אינם נכללים כיום תחת ההגדרה של קרניים קוסמיות.
 
האנרגיה הקינטית של הקרניים הקוסמיות משתרעת על פני כ-14 [[סדר גודל|סדרי גודל]]. [[שטף]] הקרניים הקוסמיות על כדור הארץ הוא בערך ה[[מספר הופכי|הופכי]] ל[[העלאה בריבוע|ריבוע]] האנרגיה של החלקיק. לקרניים קוסמיות יש מגוון רחב של מקורות. חלק מהקרניים הקוסמיות נובעות מתהליכים אנרגטיים ב[[השמש|שמש]] והן בעלות אנרגיה קינטית נמוכה יחסית. קרניים קוסמיות אחרות מקורן בעצמים כגון [[סופרנובה|סופרנובות]] וסביבתם של [[חור שחור|חורים שחורים]] ב[[גרעין גלקטי פעיל|גרעינים גלקטיים פעילים]]. חלק מאלו מתאפיינות באנרגיות קינטיות עצומות, הנובעות מכך שהואצו למהירות הקרובה מאוד ל[[מהירות האור]]. קרניים קוסמיות כאלו עשויות להגיע ממרחקים של מאות מיליוני [[שנת אור|שנות אור]] ואף יותר.
 
==היסטוריה==
[[קובץ:Cosmic_ray_flux_versus_particle_energy.svg|שמאל|ממוזער|250px|ספקטרום האנרגיה עבור קרינה קוסמית: ככל שאנרגיית החלקיקים גבוהה יותר, כך פחות מהם מגיעים אלינו.]]
 
קרינה קוסמית, הידועה גם כחלקיקים קוסמיים, נחשבה תחילה לתוצר של [[איזוטופ]]ים [[רדיואקטיביות|רדיואקטיבים]] בקרקע. תאוריה זו הופרכה בשנת [[1911]] על ידי [[ויקטור הס]], שבשנת [[1936]] זכה ב[[פרס נובל לפיזיקה]] על עבודתו. הס השתמש במדידות [[אלקטרוסקופ]]יות שנלקחו מגבהים שונים על ידי [[כדור פורח]] כדי להסיק שהקרינה הייתה קוסמית במקורה. הס המשיך והראה ש[[השמש]] אינה יכולה להיות המקור העיקרי על ידי מדידה עם כדור פורח ב[[ליקוי החמה של שנת 1912]]. הס חשב בזמנו שהקרינה הקוסמית היא [[קרינת גמא]].
 
שורה 39 ⟵ 48:
גבול גרייסן-זצפין-קוזמין (גבול גז"ק) הוא גבול עליון תאורטי עבור האנרגיה של קרינה קוסמית ממקורות מרוחקים.
 
גבול זה חושב ב-[[1966]] על ידי [[קנת' גרייסן]], [[ואדים קוזמין]] ו-[[גאורגי זצפין]], בהתבסס על תגובות שנחזו בין קרינה קוסמית וה[[פוטון|פוטונים]]והפוטונים של [[קרינת הרקע הקוסמית]]. הןהם חזו שקרינה קוסמית בעלת אנרגיה גבוהה מהרף של 5×10<sup>{{SN|5|19</sup>}} [[אלקטרון-וולטאלקטרונוולט]] תגיב עם פוטוני קרינת הרקע הקוסמית ותיצור [[פאיון|פאיונים]]. תגובה זו תמשךתימשך עד אשר האנרגיהשהאנרגיה תיפול מתחת לרף הפקת הפאיונים. לכן, קרינה קוסמית חוץ-גלקטית עם אנרגיה גבוהה מהרף לעולם לא תצפינה מכדור הארץ.
 
מספר תצפיות שנעשו על ידי ניסוי ה-[[AGASA]] מדדו קרינה קוסמית ממקורות מרוחקים עם אנרגיות גבוהות מגבול גס"ק. התצפית בחלקיקים אלו מכונה '''פרדוקס גס"ק''' או '''פרדוקס הקרניים הקוסמיות'''.
 
מספר תצפיות על ידי הניסוי [[AGASA]] מדדו קרינה קוסמית ממקורות מרוחקים עם אנרגיות גבוהות מגבול גס"ק. התצפית בחלקיקים אלו מכונה '''פרדוקס גס"ק''' או '''פרדוקס הקרניים הקוסמיות'''. תצפיות אלו נראות כסותרות את [[תורת היחסות הפרטית]] ו[[פיזיקת חלקיקים]] כפי שהן מובנות כיום. ישנם מספר הסברים אפשריים לתצפיות אלו, שעשוייםהעשויים לפתור את הפרדוקס. ראשית, התצפיות יכולת להיות בשל תקלה במכשירים או פרשנות לא נכונה של הניסוי. שנית, הקרניים הקוסמיות יכולות היו להיות ממקורות קרובים (אף-על-פי אף שאין זה ברור אילו מקורות אלו היו יכוליםעשויים להיות). הצעה נוספת מערבת חלקיקים מרובי אנרגיה שמגיבים בחולשה זה עם זה (למשל [[נייטרינו|ניטרינים]]) שעשויים להווצר במרחקים גדולים ולאחר להגיב אזורית וליצור את החלקיקים שנצפו.
 
מספר תאוריות אקזוטיות קודמו כדי להסביר את התצפיות הללו, שהבולטת מביניהן היא [[יחסות מיוחדת כפולה]].
שורה 54 ⟵ 61:
 
==ראו גם==
* [[קרינת הרקע הקוסמית]]
* [[חלקיק OMG]]
 
== קישורים חיצוניים ==
{{מיזמים|ויקישיתוף=category:cosmic rays|שם ויקישיתוף=קרינה קוסמית|ויקימילון=קרינה קוסמית}}
* [http://imagine.gsfc.nasa.gov/docs/features/topics/snr_group/cr-knee.html אתר נאס"א על ספקטרום הקרינה הקוסמית] {{אנגלית}}
* {{אסטרופדיה|קרניים קוסמיות}}
* {{הידען|אבי בליזובסקי|הפוך את הטלפון הנייד לגלאי חלקיקים קוסמיים|turn-your-smartpone-into-cosmic-rays-detector-1403158|14 במרץ 2015}}
 
[[קטגוריה:קוסמולוגיה]]