宇宙射线或称宇宙线,是来自宇宙空间的唯一物质载体。宇宙线中含量最高的是质子,其次是元素周期表中从氦到铁元素中的多种原子核,两者构成宇宙线的最主要成分,同时宇宙线中还包含少量光子、电子、中微子以及反粒子等。迄今为止所观测到的宇宙线能量最高可达10^20eV,比人类制造的最大强子对撞机产生的粒子能量还要高出约3000倍。
宇宙线粒子在大气中会发生广延大气簇射过程产生次级粒子,所以在大气层外才能直接探测宇宙线原初粒子,但某些粒子如中微子、μ子等穿透性强不受大气影响。故形成了当今研究宇宙线起源的三大前沿领域——高能伽玛射线天文学、超高能中微子天文学和极高能宇宙线物理。
宇宙线提供了人类探索相对论性非热宇宙的探针,借其也可开展反物质和暗物质的探测,是研究宇宙起源及演化的重要载体。同时,高能宇宙辐射或能使生物遗传基因发生改变或受到破坏,因此对地球生物演化和生态平衡也有重大影响。
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参考文献:
[1]何会海. 宇宙线研究进展评述与展望[J]. 物理, 2013,42(01):33-39.
[2]陈思. 探寻宇宙线的起源[J]. 知识就是力量, 2021(08):50-51.