宇宙射线与天
天体物理学的研究和应用
天体物理学的研究和应用天体物理学是一门研究天体运动及其属性的学科。
包括恒星、行星、银河系、黑洞、宇宙射线等天体的研究。
现代天体物理学是从天文学和物理学的结合发展起来的。
天体物理学的研究和应用，可以深入了解宇宙的演化和性质，也可以为航天科技、天气预报、地震预警、电力设备等提供技术支撑。
下面，本文将从天体物理学的研究和应用两个方面来阐述。
一、天体物理学的研究1. 恒星的演化恒星是天文领域中的一个热门研究课题。
恒星的形成、结构、内部物理过程、测量以及演化过程是恒星物理学的重要内容。
恒星的演化就可以告诉我们，星球是如何形成的，它们的大小、温度和寿命等等。
恒星的演化形成了恒星主序列等光谱分类方式，定义了“绿豆”和更大的恒星（红矮星和棕矮星），表明了许多特定类型的星体，如中子星和白矮星。
2. 宇宙射线的研究宇宙射线是由宇宙中离子和原子核所组成的粒子带电流，也包括来自太阳风，银河系和其他天体的粒子。
天体物理学家们对宇宙射线的研究，可以获得宇宙中各种粒子的能量分布、能谱、特性以及宇宙中物质的构成。
研究宇宙射线还可从中获取关于宇宙射线的来源，包括超新星爆炸和其他各种事件的信息。
而这些信息则可以帮助我们了解宇宙中的能量和物质是如何操作和表现的。
3. 黑洞的研究黑洞是天体物理领域中最具代表性的物体之一，是当代宇宙物理学的重要领域。
黑洞通常是由大量物质坍塌形成的、极度强大的重力场。
研究黑洞有利于了解它们所设法吸收的各种物质，包括射电天文学、X射线天文学等各领域的成果。
二、天体物理学的应用1. 航天科技天体物理学的研究和技术成果在航空航天领域具有广泛的应用, 其中涉及到人造卫星、航天堡垒、球型天文望远镜和太阳帆等领域。
如美国 NASA的“开普勒”空间望远镜，是通过天体物理学的研究来寻找太阳系外引力行星的存在。
2. 天气预报天气预报是人们日常生活中十分关注的一个话题。
在现代天气预报技术中，天体物理技术被广泛使用。
如太阳活动的变化，对地球磁场、大气层中的电离层产生影响，进而影响短波通信、卫星导航等这些需要放电的通讯设施。
天文学(研究天体和宇宙)现象 50个
天文学（研究天体和宇宙）现象 50个天文学涉及研究天体和宇宙现象的科学领域，下面是50个常见的天文学现象：1.星星闪烁：当我们观测星星时，它们看起来会闪烁或变得明亮暗淡。
这是因为在地球大气层中的空气湍流和折射引起的。
空气湍流会导致星光的路径微微变化，造成我们观察到的闪烁效应。
2.星座运动：从地球上看，星座中的恒星似乎在天空中运动。
实际上，这是地球自转引起的。
由于地球每天绕自转轴旋转一圈，我们会看到星座中的星星位置变化。
3.月相变化：月球绕地球运转，通过不同的角度照射到地球上的太阳光线，我们观测到的月球形状也会发生变化。
这就是我们常说的月相变化，从新月到满月再到新月的周期性变化。
4.日食与月食：日食发生在地球、月球和太阳在一条直线上的时候。
当月球挡住部分或全部太阳光，使其在地球上的某个区域无法看到太阳，就会发生日食。
相反，月食是由于地球挡住了部分或全部从太阳照射到月球上的光。
5.彗星：彗星是在太阳系中围绕太阳运动的冰和尘埃的小天体。
当彗星靠近太阳时，太阳的辐射加热彗星的冰，释放出气体和尘埃形成明亮的尾巴，这就是我们看到的彗星。
6.星系碰撞：在宇宙中，星系之间存在着引力相互作用。
有时，两个星系之间相互吸引而发生碰撞，导致星系结构发生变化，包括星系的形状、明亮度和星系中恒星的分布等。
7.超新星爆发：超新星是恒星在其生命周期的最后阶段发生剧烈爆炸时释放出的极其强大的能量。
超新星爆发会在短时间内释放出比整个星系更明亮的光芒，同时释放大量物质和重元素到宇宙中。
8.黑洞：黑洞是一种极为密集的天体，其引力极其强大，甚至连光也无法逃脱。
当恒星耗尽燃料并坍缩时，形成黑洞。
黑洞通过吸引周围物质，并对其施加强大的引力来显示自己的存在。
9.星系团：星系团是由许多星系组成的巨大结构，这些星系彼此相互引力吸引，形成集中在一起的群体。
星系团内包含大量的暗物质，并且其中还有各种行星状星云、星系间的气体和宇宙射线等天文现象。
10.引力透镜效应：引力透镜效应是当大质量天体（如星系或黑洞）在其周围产生强大的引力场时，可以使光线弯曲。
天文学笔记
天文学笔记
笔记如下：
1. 太阳系：太阳系是由太阳、八大行星、卫星、小行星、彗星等组成的一个天体系统。
2. 恒星：恒星是宇宙中最常见的天体之一，它们是由引力凝聚在一起的一颗球型发光等离子体。
3. 星系：星系是由恒星、星际气体和尘埃组成的巨大天体系统，它们通常由数百万到数十亿颗恒星组成。
4. 宇宙学：宇宙学是研究宇宙起源、演化和结构的学科，它探索宇宙的本质和宇宙的未来。
5. 黑洞：黑洞是一种极为神秘的天体，它由极度密集的物质组成，其引力非常强大，甚至连光也无法逃脱。
6. 引力波：引力波是由黑洞、中子星等极端天体产生的一种涟漪，它是爱因斯坦广义相对论的重要预言之一。
7. 行星形成：行星形成是一个复杂的过程，它涉及到恒星周围的气体和尘埃逐渐凝聚成行星的过程。
8. 宇宙射线：宇宙射线是来自宇宙深处的高能粒子，它们对地球和人类的健康都有一定的影响。
9. 星座：星座是指天空中一组恒星所组成的图案或区域，人们常常根据星座来识别方向和时间。
10. 天文台：天文台是用于观测天体的设施，它们通常配备有各种天文仪器，如望远镜、光谱仪等。
物理高一知识点天体
物理高一知识点天体天体是指存在于宇宙空间中的各种物质和物体，包括恒星、行星、卫星、彗星、流星等。
在天体物理学中，我们将重点研究天体的结构、性质以及它们之间的相互作用。
以下是高一物理常见的天体知识点。
一、太阳系太阳系是地球所在的星系，主要由太阳和其它8颗行星组成。
太阳系的行星按照离太阳的距离远近可分为内行星和外行星两类。
内行星包括水金地火，外行星包括木土天海冥。
太阳作为太阳系的中心，具有重力，行星受太阳的引力作用，沿着椭圆轨道围绕太阳运动。
根据开普勒三定律，行星的轨道是椭圆形状，同时行星与太阳的连线在相等时间内扫过相等的面积。
二、恒星恒星是由气体团块聚集形成的巨大物体，主要由氢和氦组成。
恒星的能量来自核聚变反应，通过将氢转变为氦释放出巨大的能量。
恒星的亮度主要取决于它的表面温度和大小。
根据亮度和温度的关系，科学家将恒星分为主序星、巨星、超巨星和白矮星等不同类型。
主序星是太阳的一种，位于HR图的主序线上，温度和亮度呈正相关。
巨星和超巨星亮度较大，温度较低。
白矮星是质量较小的恒星在星死后形成的，体积小、温度高。
三、星团和星云星团是由许多恒星组成的群体，其中的恒星可能形成于同一星云中。
星团分为球状星团和开放星团两类。
球状星团密集，恒星数量众多，而开放星团则相对松散，恒星之间距离较远。
星云是星际空间中的气体和尘埃组成的云状物体。
星云主要分为发射星云和反射星云。
发射星云是由云中的气体受到高温激发而发出明亮的光线。
反射星云则是由云中的尘埃反射恒星的光线而形成的。
四、黑洞黑洞是由恒星坍缩形成的一种极其致密的天体，它具有极大的引力。
黑洞表面称为事件视界，超过事件视界的物体将无法逃逸，连光也无法逃逸。
黑洞的质量主要集中在一个点上，这个点称为奇点。
虽然黑洞本身无法直接被观测到，但我们可以通过观测黑洞周围物质的运动以及引力波的传播来推断黑洞的存在。
五、宇宙射线和宇宙微波背景辐射宇宙射线是宇宙中高能粒子的流动。
宇宙射线主要来自于太阳、其他恒星、星系等天体，以及来自宇宙射线源的高能粒子。
太空中天体和宇宙射线的影响和探测
太空中天体和宇宙射线的影响和探测在人类的探索史上，太空一直都是一个引人入胜的话题。
在太空中，有众多的天体和自然现象等待着我们去探索和发现。
不仅如此，太空中的宇宙射线也是极为重要的研究对象。
那么，天体和宇宙射线究竟是如何影响我们的，并且如何被探测呢？首先，我们来看看天体对于人类的影响。
太空中有众多不同的天体，包括行星、卫星、彗星等等。
这些天体都拥有不同的特征和性质。
在太空探索中，人类通过对这些天体的研究，可以获得更多的关于宇宙起源和演化的信息。
其中最为重要的便是对于星系的探测。
在人类的观察史上，很多发现都是源于对于星系的探测。
比如，黑洞的发现、引力波的探测等等，都有着重要的贡献。
此外，在太空中的星系还有可能存在着类地行星的天体。
通过对这些天体的研究，人类也许可以获知更多有关生命起源的信息，这对于人类的生存和发展都有着重要的意义。
除了行星，天体中还存在着一种神秘而神奇的物体，那就是黑洞。
黑洞是一种较为普遍的宇宙现象。
简单来说，黑洞是一种物质极为密集，吸引力极为强大的天体。
事实上，黑洞的引力是如此之大，以至于连光都无法逃脱其吸引。
对于黑洞的探测和研究，可以帮助人类更好地了解宇宙万物的本质，从而进一步发展宇宙科学。
不仅如此，在太空中还存在着一种极为强大而危险的物质，那就是宇宙射线。
宇宙射线产生于太空中的天体碰撞、超新星爆发、甚至是黑洞的存在等等。
这些射线的能量非常高，对于人类和地球也有着极大的危害。
宇宙射线对于人类的危害体现在很多方面。
首先，宇宙射线会对于人类的健康产生严重的影响。
在太空中的宇航员因长期暴露在宇宙射线下，容易患上肿瘤等疾病。
其次，宇宙射线还会对太空技术的运行产生负面影响。
在太空卫星工作时，宇宙射线会对电子设备产生损害，导致卫星系统崩溃等问题。
为此，人类发展出了一系列手段对于宇宙射线进行探测。
其中比较常见的有磁谱仪、探测器、望远镜等。
这些设备能够通过测量宇宙射线的能量、角分布等参数来进行研究和探测，对于深入了解宇宙射线的本质也有着重要的帮助。
多普勒效应在天文学中的应用
多普勒效应在天文学中的应用天文学是一门研究宇宙的学科，它涉及到广阔的天空、行星、恒星、星系和宇宙大爆炸等等。
为了更好地了解宇宙的构成和运行规律，科学家们一直在努力寻找各种技术手段和仪器来观测和研究。
多普勒效应是一种物理现象，最早由奥地利物理学家多普勒于19世纪发现。
它描述了当光源或声源相对于观测者运动时，其发出的光波或声波的频率发生变化的现象。
在天文学中，多普勒效应被广泛地应用于测量宇宙物体的运动速度和距离，为研究宇宙提供了重要的工具。
首先，多普勒效应在星系的研究中起着重要的作用。
天文学家通过观测恒星发出的光波频率的变化来计算恒星的运动速度。
根据多普勒效应的原理，当一个星体由于运动而远离地球时，发出的光波频率会减小，被称为红移；当星体向地球运动时，发出的光波频率会增加，被称为蓝移。
通过测量恒星光波的频率变化，天文学家可以计算出恒星相对于地球的速度，从而推测它与地球的距离。
这为测量星系的运动速度和距离提供了重要的方法。
其次，多普勒效应在测量宇宙物体的质量中也发挥了重要作用。
根据引力理论，恒星的质量与它的运动速度和轨道半径有关。
而通过测量恒星的多普勒移位，天文学家可以得到恒星的运动速度。
结合对恒星轨道半径的观测，就可以计算出恒星的质量。
这对于研究星系、行星系统以及黑洞等天体的质量分布和演化过程非常重要。
此外，多普勒效应还用于研究星系的融合和扩张。
通过测量星系中恒星的多普勒移位，天文学家可以了解星系的运动情况。
当两个星系相互靠近并发生融合时，恒星的光波频率会发生明显的蓝移。
这种现象被称为星系融合的“蓝移应力”。
而当星系扩张时，恒星的光波频率会产生红移。
通过测量星系中恒星的多普勒移位，天文学家可以研究星系的形成和演化过程，进一步揭示宇宙的发展规律。
最后，多普勒效应还被用于研究宇宙射线的起源和性质。
宇宙射线是一种高能粒子流，常常来自于遥远的天体。
通过测量宇宙射线的多普勒移位，天文学家可以推测这些射线来自于哪些天体以及它们的运动情况。
宇宙中最神秘怪异的十个天体
宇宙中最神秘怪异的十个天体一、空无在我们充满神秘与怪异的宇宙空间中，最奇怪的事情就是空无，黑黢黢一片的空无。
不过也许这并不是一片空无，可能充斥这我们看不见的东西。
!*{)l6M/}在我们看不见有任何物质的宇宙空无中，可能有许多所谓的虚粒子。
虚粒子是指在量子力学中，一种永远不能直接检测到的，但其存在确实具有可测量效应的粒子。
根据量子力学的不确定性原理，宇宙中的能量于短暂时间内在固定的总数值左右起伏，起伏越大则时间越短，从这种能量起伏产生的粒子就是虚粒子。
有科学家认为这种能量-时间的泡沫是到处存在的，是由其在空间和时间中的位置决定的。
如果空无能够被某种方式拍摄下来，我们就能看到虚粒子的隐现。
二不断加速的宇宙从1920年代开始，科学家就知道宇宙在不断的膨胀。
很多人都相信这种膨胀，自从120-150亿年前的大爆炸后就一直在持续进行。
宇宙论中最难以回答的问题就是，这种膨胀是否会永远继续下去，或者重力会不会反转这一过程，让整个宇宙紧缩成一团。
ge过去两年，新的发现使这一问题变得更加的突出，根据两份独立完成的调查研究显示，宇宙膨胀还有不断加速的趋势。
这是一个完全没有预料到的结果，到底是什么引发了不断加速的膨胀，没有人能给出答案。
三银河系的黑洞在银河系的中央，一个260万倍于太阳的黑洞吞噬着大气和星体。
全部银河系中的物质被当作“事物”旋转着流向中心，就像是放干浴盆中水的过程。
但是所有的旋转能够产生不少地摩擦力，可以发出大量的能量。
这个黑洞应该，非常非常的醒目——发出可见光和其他波长的辐射。
不过事实是，它非常的虚弱。
为什么会这样？是坠落进去的物质不够多？还是物质直接坠落而不是盘旋坠落？还是有其他的现象阻挡了我们观察到辐射呢？现在还没有人能回答这一问题，也许在5年或者10年之后，会有新的答案出现。
四超级超新星通常在科学界，一件奇怪的现象总是能引发另一种奇怪的现象。
在经过30多年对于称为伽马射线爆神秘来源的研究之后，科学家新发现一个可能的“罪魁祸首”——超级超新星。
天文科普之揭秘宇宙线打开宇宙之门的金钥匙
天文科普之揭秘宇宙线，打开宇宙之门的金钥匙版权所有：中国科普博览/gb/special/20110830_yzx/jmyzx.ht ml#list1宇宙线是一种来自宇宙的高能粒子流，是联系宇观、微观世界和日地环境变化的天然的宝贵科学资源。
自1912年奥地利物理学家赫斯（Hess）乘坐热气球发现宇宙线以来，宇宙线研究已取得了很大成就，而我国创建的羊八井国际宇宙线观测站已成为世界一流宇宙线观测窗口。
时值第32次国际宇宙线学术大会之际，一场纪念宇宙线发现者HESS举办的公众报告，为国内的科学爱好者讲述宇宙线和高山观测，解开宇宙线的神秘面纱。
所谓宇宙射线，指的是来自于宇宙深处的高能粒子流，携带着宇宙起源、天体演化、太阳活动及地球的空间环境等科学信息，是一种宝贵的科学资源。
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，从而认定这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”。
宇宙射线的发现奥地利物理学家赫斯(VictorFranzHess,1883-1964)（右图）是一位气球飞行的业余爱好者。
他设计了一套装置，将密闭的电离室吊在气球下。
他乘坐气球，将高压电离室带到高空，静电计的指示经过温度补偿直接进行记录。
他一共制作了十只侦察气球，每只都装载有2～3台能同时工作的电离室。
1911年，第一只气球升至1070米高，辐射与海平面差不多。
1912年，他乘坐的气球升空达5350米。
他发现离开地面700米时，电离度有些下降（地面放射性造成的背景减少所致），800米以上似乎略有增加，而后随着气球的上升，电离持续增加。
在1400米～2500米之间显然超过海平面的值。
在海拔5000米的高空，辐射强度竟为地面的9倍。
由于白天和夜间测量结果相同，因此赫斯断定这种射线不是来源于太阳的照射，而是宇宙空间。
赫斯认为应该提出一种新的假说：“这种迄今为止尚不为人知的东西主要在高空发现……它可能是来自太空的穿透辐射。
《中 国天眼能发现什么》宇宙射线追踪
《中国天眼能发现什么》宇宙射线追踪《中国天眼能发现什么——宇宙射线追踪》在广袤无垠的宇宙中，充满了无数的奥秘和未知。
而在中国，有一项伟大的科技成就——中国天眼（500 米口径球面射电望远镜，简称FAST），正如同一只敏锐的眼睛，探寻着宇宙深处的秘密。
其中，宇宙射线的追踪就是其重要的任务之一。
那么，什么是宇宙射线呢？简单来说，宇宙射线是来自于宇宙空间的高能粒子流。
这些粒子包括质子、电子、氦核以及更重的原子核等，它们以接近光速的速度在宇宙中穿梭。
宇宙射线的能量极高，有些甚至比地球上最强大的粒子加速器产生的粒子能量还要高上许多倍。
中国天眼在宇宙射线追踪方面具有独特的优势。
首先，它拥有巨大的口径，这使得它能够接收到更多来自宇宙深处的微弱信号。
就好比一个巨大的“漏斗”，能够收集到更多的“雨水”（宇宙射线信号）。
通过中国天眼，我们可以发现宇宙射线的起源。
目前，对于宇宙射线的起源还存在许多未解之谜。
它们究竟是来自于超新星爆发、恒星形成区，还是来自于星系中心的超大质量黑洞附近？中国天眼通过对宇宙中不同区域的观测和分析，有可能为我们揭示这些神秘源头的位置。
比如说，当一颗恒星在生命的末期发生超新星爆发时，会产生极其强大的能量和物质抛射。
这些抛射物中可能就包含着大量的高能粒子，成为宇宙射线的一个重要来源。
中国天眼可以对超新星遗迹进行细致的观测，通过分析接收到的射电信号，帮助科学家了解这些粒子是如何加速到如此高的能量，并最终逃离成为宇宙射线的。
此外，中国天眼还能够帮助我们研究宇宙射线在传播过程中的变化。
宇宙射线在穿越宇宙空间时，会与星际介质发生相互作用，从而导致其能量和组成发生改变。
通过对不同距离和方向上的宇宙射线进行观测，我们可以了解宇宙射线在传播过程中的能量损失、散射等情况，进而更好地理解宇宙空间的物理环境。
中国天眼还为我们探索暗物质与宇宙射线的关系提供了可能。
暗物质是宇宙中一种神秘的物质，至今尚未被直接探测到。
然而，有理论认为，暗物质的相互作用可能会产生高能粒子，进而成为宇宙射线的一部分。
天文学知识科普与解读
天文学知识科普与解读一、探索宇宙奥秘天文学是一门研究天体、宇宙和宇宙中各种现象的科学。
在这个广袤的宇宙中，星星、行星、恒星、星系等无数天体构成了一个神秘而美丽的世界。
人类对宇宙的探索始于古代，随着科技的发展，我们对宇宙的了解也越来越深入。
二、星座与星系的奥秘在夜空中，我们可以看到许多闪烁的星星，它们组成了各种各样的星座。
星座是人类根据星星的位置和形状划分出来的一种天文学概念，每个星座都有其独特的故事和传说。
而星系则是由无数恒星、行星、气体和尘埃组成的天体系统，其中最为著名的莫过于我们所在的银河系。
三、行星与卫星的探索除了恒星和星系，我们的太阳系中还有八大行星和众多的卫星。
每个行星都有其独特的特点和运行轨道，而卫星则围绕着行星运行。
人类通过探测器和望远镜不断地探索着这些神秘的天体，希望能够揭开它们的奥秘。
四、黑洞与宇宙射线黑洞是宇宙中最为神秘的存在之一，它们具有极强的引力，连光都无法逃脱。
黑洞的形成和性质一直是天文学家们研究的焦点之一。
而宇宙射线则是一种高能粒子，它们来自宇宙中的各种天体，如恒星爆炸、黑洞活动等。
研究宇宙射线可以帮助我们更好地了解宇宙的演化过程。
五、宇宙的起源与未来宇宙的起源一直是人类思考的问题之一，大爆炸理论是目前被广泛接受的宇宙起源理论。
根据这一理论，宇宙在约138亿年前由一个极小的点瞬间膨胀而成。
而宇宙的未来又会是怎样的呢？科学家们认为，宇宙可能会继续膨胀，直至最终热寂。
这一切都让人类对宇宙的奥秘充满了好奇和探索的欲望。
六、结语天文学是一门神秘而美丽的科学，它让我们更加了解宇宙的奥秘和无限可能。
通过不断地探索和研究，我们可以更深入地理解宇宙的运行规律和演化过程，也更加珍惜我们所生活的这颗美丽的星球。
让我们一起走进宇宙的奥秘，探索未知的领域，感受宇宙的无限魅力。
一、 宇宙和天体
太阳在银河系中的位置和运动
太阳位于银道面附近，偏踞银盘的一侧。 同银心相反方向，太阳距银盘边缘约1.6万 光年(恒星稀疏)。
太阳在银河系中的的运动：
相对于银心旋转，其速度为250km/s，绕转周期 为2.5亿年； 相对于邻近恒星：太阳系以20km/s 的速度向武 仙座方向（近织女星）前进，此方向所指的点谓 之奔赴点。
银河系总质量：约是太阳质量的1400亿倍； 星数：1～2千亿颗。
银河系是以银河命名的星系（形似圆盘）；
银河系结构
银河系主体：圆盘体（直径约8万 光年）和银晕； 圆盘体：核球和银盘；
核球中心：银核；
银核中心：银心。
银河系结构侧 视图（图中红 点代表太阳）
银河系结构俯视图： 图中十字符号代表 银心；三条短黄线 是太阳附近的三条 旋臂。
宇 宙
哲学宇宙
宇宙无限；
空间无限：无边无际；
时间无尽：无始无终。
科学宇宙：指“观测到的宇
宙” — 总星系
大爆炸宇宙学：在宇宙膨胀理论 的基础上发展起来。
大爆炸宇宙学（1929年）
（Big-bang cosmology）：在宇宙膨胀理论 的基础上发展起来。 主要观点：宇宙有一段由热到冷的演化 史。在这个时期里，宇宙体系并不是静 止的。而是在不断膨胀，使物质密度从 密到稀地演化。这一从热到冷，从密到 稀的过程如同一次规模巨大的爆发。
卫
星
绕行星转动，并随行
星绕恒星转动，质量
比行星更小。 本身不发可见光
一、宇宙和天体－流星、彗星
流星：太阳系中行星际间的尘粒和固体小块， 当接近地球时受到引力，改变轨道，甚至陨落。 当它进入地球大气层后，因与大气摩擦，迅速 增温至白热化而发生燃烧，未燃尽的落到地面 成为陨星。
高中天体物理知识点
高中天体物理知识点天体物理学是研究天体的性质和演化的科学。
在高中物理课程中，天体物理是一个重要而有趣的知识点。
本文将介绍一些高中天体物理的核心知识，帮助读者更好地理解宇宙的奥秘。
一、星系与宇宙起源星系是由恒星、行星、气体和尘埃组成的庞大空间结构。
它们按照形状可分为椭圆、螺旋和不规则星系。
现代天文观测发现，宇宙中的星系数量是如此巨大，而它们又以一种看起来近乎均匀的分布方式呈现，这引发了对宇宙起源的研究。
宇宙起源理论主要有宇宙大爆炸和宇宙膨胀的模型，而且进一步的观测结果表明，宇宙的膨胀速度在加快。
这个发现让人们猜测宇宙中存在着一种被称为暗能量的新型物质。
二、行星与行星形成行星是绕恒星运行的天体，它们可以细分为类地行星和巨大行星。
类地行星通常是由岩石和金属构成，如地球和火星；而巨大行星则主要由气体和液体组成，如木星和土星。
行星的形成主要是通过原始星云坍缩和星际物质的吸积过程，其中引力是主要的驱动力。
此外，行星的运动规律也与万有引力有关。
三、黑洞与引力黑洞是一种由恒星引力坍缩而成的天体，它们具有极强的引力场，甚至连光都无法逃脱。
黑洞是相对论理论的天体预言之一，并在近年来得到了相关观测的确认。
我们常说的“引力场”其实就是质量物体在空间中产生的一种效应，使得周围物体会被吸引向中心。
黑洞的存在充分地体现了宇宙中重力的强大和奇特。
四、太阳系与行星运动太阳系由太阳、行星、卫星等天体组成。
太阳系中的行星运动服从开普勒定律。
开普勒第一定律也被称为“椭圆轨道定律”，表明行星绕太阳运动的轨道呈椭圆形；开普勒第二定律也被称为“面积定律”，表明在相等的时间内，从太阳到行星的连线所扫过的面积是相等的；开普勒第三定律也被称为“调和定律”，它表明行星绕太阳的平均距离与周期的平方成正比。
五、宇宙射线与星际介质宇宙射线是指来自宇宙空间的高能粒子辐射，它们源自于太阳、星系和星际空间中的一些高能天体活动。
探测宇宙射线对于理解宇宙的形成和演化过程非常重要。
现代天文学中的高能宇宙射线探测技术
现代天文学中的高能宇宙射线探测技术随着人类对宇宙的研究越来越深入，天文学的发展也在快速的推进。
现代天文学可以利用各种高科技设备，观测到以前难以想象的现象。
其中，高能宇宙射线的探测技术是现代天文学中的重要一环。
高能宇宙射线是指从天外传来的一种具有极高能量的粒子流射线。
这些粒子不仅速度极快，能量也非常高，能通过地球的大气层，进入地球，甚至会对地球和人类产生巨大的影响。
因此，探测和研究高能宇宙射线是非常重要的。
由于宇宙射线的粒子是非常微小的，因此探测它们需要非常灵敏的仪器。
近年来，随着技术的逐步提高，科学家们已经能够利用各种高科技设备探测高能宇宙射线。
下面就介绍一些现代天文学中常用的高能宇宙射线探测技术。
一、宇宙射线望远镜技术宇宙射线望远镜是一种观测宇宙射线的重要设备。
它可以捕获和记录宇宙射线的数据，帮助我们了解宇宙射线的起源、组成、能量等相关信息。
目前，世界上最大的宇宙射线望远镜位于美国亚利桑那州的洛伦茨台山。
它由数百个气象气球式反射镜组成，每个反射镜都能够捕获宇宙射线的数据。
在观测中，它可以帮助科学家确定宇宙射线的来源和性质。
此外，欧洲空间局也有一个名为佩尔索观测站的宇宙射线望远镜。
它配备了多个谱仪，能够测量宇宙射线的强度和能谱，分析它们的成分和来源。
二、Cherenkov望远镜技术Cherenkov望远镜是一种基于查仑科夫辐射的高能宇宙射线探测器。
查仑科夫辐射是指高能电子或光子穿过介质时产生的一种电磁波辐射。
Cherenkov望远镜可以利用这种辐射捕获宇宙射线的数据。
Cherenkov望远镜一般由数个光学镜组成。
当宇宙射线进入大气层时，产生的粒子会照射到光学镜上，然后被转化为光信号，通过精密的电路和探测器转换成电信号。
通过测量这些电信号，科学家们可以分析宇宙射线的性质和来源。
三、水切探测器技术水切探测器是一种利用水的闪烁效应测量宇宙射线的探测器。
它由一组大型的水箱组成，每个水箱内部缓慢地流动着水。
天体物理学中的暗物质和宇宙射线
天体物理学中的暗物质和宇宙射线天体物理学是一门研究宇宙中对物质、能量和射线等自然现象与天体之间相互作用的科学。
其中，暗物质和宇宙射线则是当前热门的研究领域。
一、暗物质在物理学中，暗物质是指宇宙中某些组成物质，其存在形式尚没有被观测到。
据研究发现，暗物质比惯性物质（也就是通常意义上的物质）更为普遍，推测在可观测的宇宙中，约有25%的物质为暗物质。
在暗物质的命名中，“暗”并不代表着它是不发光的。
事实上，暗物质只是指那些对电磁辐射不散发或者很少散发的物质，它们主要通过引力场的作用对其他物质产生影响。
暗物质的存在可以解释目前宇宙的一些神秘现象。
比如，天体物理学中经常提到的星系旋转曲线问题，它表明恒星轨道运动与星系质量分布之间不符合引力定律。
引人注目的是，暗物质的存在能够为这一现象找到合理的解释。
然而，虽然暗物质的存在一直被推测和研究，但目前为止还没有直接观测到任何形式的暗物质。
因此，科学家们需要利用多种手段来寻找暗物质。
这些手段主要包括通过宇宙微波背景辐射以及星系、星系团中的引力透镜效应等遮蔽效应来探测暗物质。
此外，一些仪器也被设计出来用来探测相对论效应或者其他暗物质可能带来的影响。
虽然研究暗物质的道路十分艰难，但正是这种艰巨性和未知性，推动着暗物质研究事业不断向前。
二、宇宙射线除了暗物质，宇宙射线也是天体物理学中一个重要的研究课题。
宇宙射线是一种高能的粒子辐射现象，通常指来自宇宙的高能宇宙粒子。
这些粒子在空间中以相对论所描述的高速度运动，当它们与地球大气层碰撞时，就会产生射线的现象。
宇宙射线的存在可以追溯到1920年代，历经近百年的研究，已经在高能物理学、天体物理学和核物理学等领域中得到了广泛的应用。
对于宇宙射线的研究，主要分为两个方面。
一方面，科学家们对宇宙射线的起源、组成和演化进行研究。
另一方面，则是研究宇宙射线在地球上的作用、产生的射线效应以及对人类的影响等问题。
值得注意的是，宇宙射线研究也与暗物质研究有关。
宇宙天体之间的效应
宇宙天体之间的效应引言宇宙是一个广袤的空间，其中充满了各种不同类型的天体，例如恒星、行星、彗星和星系等。
这些天体之间存在着相互影响和相互作用的效应。
本文将从不同角度探讨宇宙天体之间的效应，并介绍它们对宇宙演化和地球生命的重要性。
一、引力的作用1. 行星的公转行星围绕恒星公转是基于引力的作用。
根据开普勒定律，行星绕恒星公转的轨道是椭圆形的，且行星与恒星的距离和公转速度有关。
这种引力的作用形成了行星周期性的运动，稳定的行星轨道促进了行星系统的形成和演化。
2. 恒星的聚变恒星是宇宙中最常见的天体之一，其内部的聚变反应产生了巨大的能量。
恒星的质量与其内部的温度和压力有关，高温和高压使得氢核聚变成氦核的反应能够发生。
恒星的聚变释放出的光和热能量支持了恒星的存在和稳定，同时也影响了周围空间的物质和能量分布。
二、宇宙射线的来源1. 超新星爆发超新星爆发是宇宙中最为剧烈的天体事件之一，释放出巨大的能量，并将高能宇宙射线喷射到周围空间。
这些宇宙射线在宇宙中行进，并与其他天体产生相互作用，进而影响宇宙的各种演化过程。
2. 黑洞和星系的相互作用黑洞是宇宙中一种极为密集的天体，具有超强的引力。
当黑洞与星系相互作用时，它们会吸收星系中的物质，并释放出巨大的射电能量。
这些射电能量可以通过宇宙射线的形式传播，对周围的宇宙环境产生影响。
三、宇宙天体对地球的影响1. 地球的形成地球的形成与宇宙中的天体之间的相互作用密切相关。
据科学家研究发现，地球是从一颗原始恒星的遗骸中形成的，恒星内的物质聚集成尘埃和气体云，最终形成了地球和其他行星。
2. 恒星的辐射恒星的辐射对地球的生物圈产生了重要的影响。
太阳光是地球上生物活动的重要能源，它提供了光合作用所需的能量，促进了陆地和海洋生物的生长和繁殖。
恒星的辐射还影响着地球的气候变化和季节交替。
四、结论宇宙天体之间的相互作用和效应对宇宙演化和地球生命的产生和发展起着至关重要的作用。
无论是引力的作用、宇宙射线的来源，还是宇宙天体对地球的影响，它们共同构成了丰富多样的宇宙景象和多样化的地球生命形式。
宇宙天体知识点总结
宇宙天体知识点总结在宇宙中，无数的星系、行星、卫星、恒星、黑洞、星云等广阔天体构成了这个神秘而美丽的宇宙，而宇宙天体知识则是我们对这些天体的认知和了解。
下面我们将对宇宙天体知识进行总结。
1. 星系星系是宇宙中最基本的天体单位，是由恒星、行星、星云、黑洞等天体组成的一个天体系统。
根据形态和结构，星系可以被分为不同的类型，比如螺旋星系、椭圆星系、不规则星系等。
而在宇宙中，星系之间相互吸引、碰撞、合并，不断演化。
2. 恒星恒星是宇宙中的主要光源，也是构成星系的基本单位。
恒星是由气体构成的，其核心内部核聚变过程会释放出大量的能量和光辐射。
根据恒星的质量和演化阶段，可将恒星分为不同的类型，比如红巨星、白矮星、中子星等。
而恒星的寿命和演化也是宇宙天体知识中重要的研究领域。
3. 行星行星是围绕恒星运转的天体，有太阳系内的行星，也有其他星系内的行星。
根据离恒星的距离和特性，行星被分为类地行星、巨大行星、冰巨行星等。
在太阳系内，行星有水星、金星、地球、火星、木星、土星、天王星和海王星等，而在其他星系内也有发现一些类地行星和太阳系外行星。
4. 卫星卫星是围绕行星或恒星运转的天体，有天然卫星和人造卫星两种类型。
天然卫星大部分是行星或类地行星的伴随天体，有一些卫星也呈现复杂的地理特征，比如木卫二、土卫六、土卫二等。
而人造卫星则主要用于地球科学观测、通讯、导航等用途。
5. 星云星云是由气体和尘埃组成的巨大气体云团，星云中包含了许多未成形的恒星和行星，是宇宙中星际物质的主要来源。
星云可以分为发射星云、反射星云和暗云等不同类型，具有多种形态和特征。
6. 黑洞黑洞是宇宙中极为神秘的天体，是一种极大质量的天体，质量集中在非常小的体积内，表面逃逸速度大于光速的天体。
黑洞的形成和特性是宇宙天体知识中最为深奥和复杂的研究领域，黑洞对周围的星系和星系团也具有显著的引力影响。
7. 星际物质星际物质是宇宙中星际空间中的气体、尘埃和暗物质等物质组成的集合，是宇宙中的基本构成要素。
粒子天体物理
粒子天体物理
粒子天体物理是一门研究宇宙中最基本粒子与天体之间相互作用的学科。
它涉及到宇宙中各种尺度的天体，包括星系、星云、恒星、行星、卫星等，以及宇宙中微观的基本粒子，如夸克、电子、中微子等。
通过研究粒子天体物理，科学家们希望能够揭示宇宙的起源、演化以及结构。
在宇宙学中，粒子天体物理是一个重要的研究领域。
粒子天体物理的研究对象包括暗物质、暗能量、宇宙微波背景辐射等。
通过研究这些粒子天体物理现象，科学家们可以更好地理解宇宙的结构和演化规律。
粒子天体物理还涉及到宇宙射线、宇宙射线加速机制等问题。
宇宙射线是一种高能粒子束，它们来自宇宙中各种天体的加速过程，如超新星爆发、黑洞活动等。
通过研究宇宙射线，科学家们可以揭示宇宙中各种天体的物理性质。
除此之外，粒子天体物理还涉及到宇宙中的暴流现象，如宇宙射线暴、伽马射线暴等。
这些暴流现象是宇宙中极端物理过程的产物，它们对宇宙中物质的演化和结构起着重要作用。
通过研究这些暴流现象，科学家们可以更好地理解宇宙的演化历史。
在粒子天体物理研究中，黑洞是一个重要的研究对象。
黑洞是宇宙中一种极端的天体，它的引力非常强大，甚至连光都无法逃逸。
通
过研究黑洞，科学家们可以揭示宇宙中极端引力场的性质，以及黑洞对周围物质的影响。
总的来说，粒子天体物理是一门跨学科的研究领域，涉及到宇宙中各种尺度的天体以及微观的基本粒子。
通过研究粒子天体物理，科学家们可以更好地理解宇宙的演化规律，揭示宇宙的起源和结构，以及探索宇宙中的极端物理现象。
希望未来能够有更多的科学家投入到粒子天体物理的研究中，为人类揭示宇宙的奥秘做出更大的贡献。
天然背景辐射
天然背景辐射
天然背景辐射是指自然界中存在的各种辐射源对人类和环境产生的辐射，包括地球物质、宇宙射线、大气条件等。
地球物质是天然背景辐射的主要来源之一，地球内部存在放射性元素，如铀、钍等，它们在衰变过程中会释放出辐射能量，向周围环境辐射。
地壳中的岩石、土壤、水体等都含有一定的放射性物质，因此与它们接触或食用时会暴露于一定的自然辐射中。
宇宙射线也是天然背景辐射的重要组成部分，它们来自宇宙空间，由太阳风和其他恒星等宇宙体发射产生，穿越大气层后到达地球表面。
这些宇宙射线主要由中微子、伽马射线、质子等组成，是一种高能辐射，与地面生物和人体进行相互作用。
此外，大气条件也影响着天然背景辐射的强度。
例如，高海拔地区的辐射强度相对较高，因为大气层较薄，无法有效地屏蔽宇宙射线的穿透。
而地磁场状况也会对天然背景辐射的分布产生影响，在地磁异常区域，辐射水平可能较其他地区为高。
天然背景辐射对人体健康有一定的影响。
长期暴露于较高剂量的天然背景辐射下可能增加患某些疾病（如癌症）的风险。
因此，对天然背景辐射进行监测和评估，并采取适当的防护和控制措施，对于保护人们的健康和安全具有重要意义。
天流对宇宙射线的传播有何影响？
天流对宇宙射线的传播有何影响？一、天流的概念及特点天流，是指太阳的大气层中，由于太阳活动产生的巨大能量释放所形成的大规模等离子体巨波。
它是太阳表面与太阳风之间交换能量和质量的主要方式之一。
天流在太阳附近区域内广泛分布，并且对宇宙射线的传播有着显著影响。
1. 天流的形成机制天流的形成源于太阳的物质和能量释放过程。
当太阳活动剧烈时，其表面会释放出大量的能量和物质，形成太阳风。
太阳风中的高能量粒子与太阳大气层中的等离子体相互作用，进而形成了天流现象。
2. 天流的特点天流具有高温、高密度、高速度等特点。
它的温度可达数百万度，密度是太阳风的数百到数千倍，速度通常在几百至几千公里每秒。
这些特点使得天流具有很强的能量释放和物质流动能力。
二、天流对宇宙射线传播的影响天流作为太阳大气层中的等离子体巨波，对宇宙射线的传播具有重要影响。
以下是几个主要方面的影响：1. 束缚宇宙射线天流通过其高密度和强磁场的作用，可以束缚宇宙射线的传播。
宇宙射线在进入天流区域后，受到天流的强磁场束缚，无法自由传播，从而改变了其传播方向和强度。
2. 散射宇宙射线天流中的等离子体和磁场对宇宙射线具有散射作用。
当宇宙射线穿过天流区域时，与其中的等离子体和磁场发生相互作用，导致它们的传播方向发生偏转，散射角度变大，从而影响了宇宙射线的观测结果和解释。
3. 改变宇宙射线的能谱由于天流中的等离子体和磁场的存在，宇宙射线的能量谱可能会发生变化。
天流中的等离子体会对宇宙射线的能量进行损耗，使其能谱发生削弱或变宽的现象。
这对于研究宇宙射线的起源和能量释放机制具有一定的挑战和影响。
4. 影响宇宙射线的观测天流的存在对宇宙射线的观测也带来了一些挑战。
由于天流对宇宙射线的传播产生的各种复杂效应，如散射、能谱变化等，可能会导致对宇宙射线的观测结果进行误解或解释困难。
因此，在进行宇宙射线观测时，需要考虑天流的影响，以保证观测的准确性和可靠性。
总结：天流对宇宙射线的传播具有显著的影响。
关于天地的句子
关于天地的句子
天地，是指宇宙中包括地球和其他星球的广阔空间。
它是人类生存的基础，也是万物生长发展的根本环境。
以下是关于天地的10个句子：
1. 天地的边界无法被人类完全探索和理解，它的广阔无垠让人感到无限遐想。
2. 天地的形成是一个漫长而复杂的过程，它经历了宇宙大爆炸、恒星形成、行星演化等一系列的事件。
3. 天地中的地球是我们人类的家园，它是唯一已知存在生命的星球，拥有丰富的物种和美丽的自然景观。
4. 天地中的星球有不同的特征和组成，有些是气体巨星，有些是岩石行星，它们各自拥有独特的环境和条件。
5. 天地中的天体运动是由引力和其他物理定律驱动的，例如地球绕太阳公转、月球绕地球运动等。
6. 天地中的空间是宇航员探索的目标，人类通过航天技术实现了对太空的探索和研究。
7. 天地中的气候变化是地球上最为重要的环境问题之一，全球变暖、气候灾害等现象引起了人们的广泛关注。
8. 天地中的资源是人类生存和发展的重要基础，人类需要合理保护和利用天地的资源，以实现可持续发展。
9. 天地中的宇宙射线对人类和地球环境具有一定的影响，科学家们
通过研究和观测来了解和应对宇宙射线的影响。
10. 天地中的宇宙微波背景辐射是宇宙大爆炸后残留下来的热辐射，它是研究宇宙起源和演化的重要线索之一。
天地的奥秘深不可测，人类对它的认知还有很多待揭开的谜团。
通过不断的科学探索和研究，我们可以更好地了解天地，保护天地，以实现人类与自然的和谐共存。
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1/15/2001
24
最新成果
declination (º)
Intensity map
(5x5 pixels)
Geographic equator
Nose direction
right ascension (º)
銀河盤面
declination (º)
Significance
可能一個靠近的年輕的波 map霎(Pulsar)製造這些宇宙線
國科會國際科技合作簡訊：98.08.24
.tw/view_detail.asp?doc_uid=0980821005&kind_no=A04
2009/11/18 4
太空中的輻射源
• 靠近地球約10RE 以內的輻射層(Van Alan Radiation belts):
1/15/2001
氣球在高空展開照片
科學 儀器
宇宙線的成份
• 含有~86% 質子， ~12.7% 氦核， 及~1.3%的其他 原子核。 • 80%的成份約與 太陽系的成份類 似。可能有20% 的成份與O型星 類似。 • 宇宙線與太陽系的成份有差異的部分：
– 宇宙線中高游離能的元素較少游離後才能被加速！ – 次級元素較多歷經很長的途徑才到達地球，約需 1~3千萬年！
2009/11/18 13
近代的偵測器：閃爍體
• 帶電粒子經過閃爍體 時，游離的電子再度 被原子吸收，便會以 螢光方式釋放出能量。 • 光電倍增管可以將這 些螢光轉變光電子， 再放大約百萬倍成為 電流訊號。
2009/11/18
14
基本粒子
• 在1950年代人造粒子加速 器出現前，宇宙線是唯一 高能粒子的來源。許多基 本粒子都是從宇宙線的研 究中發現。 • 有了人造加速器後，宇宙 線物理與粒子物理才逐漸 分開。
– 粒子物理的技術仍是宇宙線 物理的根基。 1932 1937 1947 1948 1951 1952 1953 e+ +， – +， –， K0 K+， K– + +
• 目前宇宙線的最高能量 (31020eV)遠超過最高能量 的大強子對撞機(1017eV)。
• 19世紀末，居里夫人等人發現鐳 等數種放射性物質。這些物質會 放出、、等三種輻射線。 • 這些輻射線會使空氣游離成陰陽離子。使 驗電瓶中蓄積的電荷逐漸消失。驗電瓶成 為檢驗空氣中游離粒子的工具。 • 當時最強的游離輻射源就是放射性礦物。 穿透力最強的伽瑪() 射線也在約80m，強 度就衰減一半。
2009/11/18 28
பைடு நூலகம்
地磁場對宇宙線的作用
• 只有高過地磁截止值的宇 宙線才能進入大氣層。 • 緯度越低，地磁截止值越 高，因此宇宙線通量越低。 • 右圖為AMS在380 km的太空 站高度所測到的質子能譜。 宇宙線(紅色線)在不同磁 緯度往下彎的區域就是地 磁截止值。 • 上圖是由太空往地球飛的 粒子，下圖是由地球往太 空飛的粒子。但這些往外 飛的不是宇宙線，而是由 大氣層反射到太空的粒子， 是宇宙線撞期大氣產生的 4/7/2003 次級粒子。
4/7/2003 7
游離量與高度之關係
• 1910 沃爾夫(Theodore Wulf)帶著驗電器從巴黎鐵 塔測量大氣游離量，發現 離子數從底部的6個離子每 立方公分。到了330m高的 塔頂，下降到3.5個離子每 立方公分。 • 依伽瑪() 射線的穿透長 度80m預估，塔頂應該只剩 下 0.4個離子每立方公分。 • 難道有來自地球以外的幅 射源嗎？
1/15/2001
沃爾夫驗電器
M。A。 Huang
宇宙線的發現
• 海斯發現海拔一公里以 上，游離量隨高度上升 而增加。 • 明顯地此種游離輻射的 來源不是地球！而且沒 有日夜變化，應該與太 陽無關。 • 1932密立根(Millikan) 命名此種輻射為 “cosmic ray 宇宙線” • 1936海斯因發現宇宙線 而獲得諾貝爾物理獎。
• 太空旅遊在許多人的心中或作品中，充滿著羅曼 蒂克的憧憬。猶如大航海時期對遠方新大陸的嚮 往，星際旅行是科幻文學中的家常便飯。
Space, the last frontier … …. from Star Trek.
2009/11/18
2
Reality
• 但在人類剛進入太空的年代，卻發現 “My God! Space is radioactive!”
=3.1
=2.7 ?
1 [km2 century] –1
2009/11/18 18
直接測量宇宙線 – E < 1014 eV
• 可以用粒子偵測器直接測量宇宙線。必須在 太空中或以高空氣球才能避免大氣的阻隔。
中研院、中山科 學院、中央大學 參與的反物質質 譜儀(Alpha Magnetic Spectrometer) AMS01在1998年 在太空梭上試飛。 新偵測器AMS02 預定於2010年發 射至國際太空站。
– 三個微中子不帶電故 沒有留下軌跡。
4/7/2003 12
近代的偵測器：火花室
• 火花室(spark chamber)內有多層連 接高電壓的金屬網， 及充填低氣壓的氣體。 • 當帶電的次級粒子經 過時引起氣體游離， 游離的電子導向金屬 網，瞬間的短路放出 火花。火花的連線就 是粒子的軌跡。
– E KeV ~ MeV為主，近年才發現也有高達 GeV。
• 來自太陽的太陽風(Solar wind): E KeV ~ GeV
– MeV為主，通量隨太陽週期而變化
• 來自銀河的宇宙線(Cosmic rays): E > GeV
– 穩定持續的侵入太陽系與地球 – 地球上唯一來自太陽系以外的『外星物質』
Cosmic rays on Earth 宇宙射線與天、地、人的關係
東吳大學物理系演講 Nov. 18, 2009
Alien attack?
黃明輝 副教授
國立聯合大學能源與資源學 台灣大學梁次震宇宙學與粒子天文物理學研 究中心 (LeCosPA center) 兼任研究員
2009/11/18 1
Space, the last frontier
• 超新星爆炸產生爆震波， 帶電粒子通過受到加速。 部分粒子因散射又再穿越 爆震波，如此反複加速。 每次反射回來的粒子數按 比率降低，能量增加，形 成冪次律分佈。
– 理論計算 -2.5 ， 額 外的0.2相信來自傳播效應 – 理論上能量可加速至1015eV
爆震波在 XY平面
1/15/2001
M。A。 Huang
– 1958 - Ernie Ray, a member of James Van Allen Explorer I team said those words when they discovered the radiation belts.
2009/11/18
3
2012末日降臨？
• 科學家發現，地球外有個像巨大肥皂泡保 護地球的磁氣圈(magnetosphere)正在變薄。 2008年12月美國太空總署(NASA)宣布發現 磁氣圈破了個大洞，比地球寬四倍，而且 還在擴大。外太空射向地球的各種有害粒 子將更直接衝擊自然萬物和人類社會，過 去已經發生過幾次。科學家預測，即將來 臨的下次太陽風暴時間在2012年9月22日。
– 與噴射機的凝結雲相 同原理
鉛板
• 早期的宇宙線與粒子 + e 物理學家就用雲霧室 (Cloud Chamber)與氣 • 上圖為安德森(C. Anderson) 泡室(Bubble chamber) 發現正子的雲霧室照片。一 個正子從左下進入，穿過中 來觀測宇宙線的次級 間的鉛版，損失部分能量後 粒子。
< 1% < 0.01%
16
2009/11/18
宇宙線物理
1/15/2001
17
宇宙線的能譜 -1
~ 1 [cm2 sec] -1
• 通量為能量E之冪次律 d/dEE
– 通量()是每單位時間 單位面積單位立體角所 通過的粒子數。
=2.7 1 [m2 year] -1
• 宇宙線的冪次律跨越 能量12個量級，通量 24個量級，這是自然 界中最長的冪次律。
繼續向左上迴旋。
– 雲霧室上方加上磁場，所以帶 電粒子會形成員周運動。 M。A。 Huang – 正子的迴旋方向與電子相反
5/27/2008
目睹粒子衰變
• 左圖為在歐洲共同加 速器中心(CERN)2m的 氣泡室所拍到介子 衰變實例。
e
e e
2009/11/18 21
宇宙哪裡來的？
• 宇宙線因為帶電，受 銀河磁場偏轉，偵測 到的方向並非其真正 來源。
– 不像天文學，看到光 的方向就是光的來源。
• 能量高達1018eV以上， 質子在銀河磁場內的 旋轉半徑大於銀盤厚 度，才開始看到小量 的異向性。
銀盤上規律磁場的模型
加速機制：爆震波加速
1/15/2001
對生作用 e+ + e
15
宇宙線的定義
來源 廣義的定義： 宇宙線是來自 地球以外的高 能游離輻射。 成份 太陽宇宙線 銀河宇宙線
E <10GeV
狹 義 銀河外宇宙線 E >1018 eV 的 宇 宙 原子核： 質子、氦核、… 100 % 線
E >1 GeV
電子 射線
1/15/2001 M。A。 Huang
科學氣球
• 高空氣球飛行在約40 km高空。
– 酬載太重而無法上太空 – 做進入太空衛星任務前之試飛
核康普吞望遠鏡(Nuclear Compton Telescope, NCT)：
清華大學、 中央大學、 聯合大學 參與NCT 2009年五 月試飛及 後續任務。