如果给质子提供无限的能量,是否可以突破光速限制?( 六 )

在20世纪30年代 , 人们通过一些更复杂的探测器发现 , 宇宙射线中的大约90%粒子是质子 , 其所包含的能量范围很广泛 , 最低只有几兆电子伏(MeV) , 到最高5×10^10 GeV的能量!剩下的10%基本上是阿尔法粒子 , 也就是氦原子核 , 其与质子的能量相当 。 但速度肯定要慢的多 , 因为阿尔法粒子更重 。

当宇宙射线轰击地球大气层顶部时 , 会与大气层中的空气分子发生碰撞 , 产生级联反应 , 意思就是每一次相互作用的产物都会导致随后与新的大气粒子的相互作用 , 跟连锁反应一样 。 最终结果是产生了所谓的高能粒子簇 , 同时也产生了两个新粒子:正电子以及μ介子 。

最神奇的事情之一是:即使我们身处在地球表面 , 如果你伸出手掌 , 每秒钟就大约有一个μ子穿过你的手掌 。

高能粒子簇创造了这些μ子 , 而这些μ子也证明了狭义相对论的正确性!这些μ子在大气层100公里处产生 , 其平均可以存活2.2微秒就会发生衰变!2.2微秒的寿命即使以光速移动 , 也只能前进660米 。 然而 , 由于时间膨胀的原因 , 接近光速的粒子时间流逝就会减慢 , 因此μ子在我们外部的观察者看来寿命就会增加 , 在衰变之前足以到达地球表面!

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