2025-01-01 07:08 点击次数:155
今天的现实对于本东说念主来讲有一些高,因为根柢没战役过伊伊系列,便是王人备小白现象,更不懂其中的表面与含义。
一个多世纪前,更确切地说是在1912年,奥地利裔好意思国物理学家维克托·弗朗茨·赫斯(Victor Franz Hess)捎带用于测量空气电离的开发(电离仪)升到5000米的高空,纪录到空气电离水平擢升了数倍。这一事件为怎么此迫切?在此之前,东说念主们以为空气的电离主如若由于地表产生的伽马射线,因此高度越高,电离水平应该越低。然则,赫斯的实验标明存在其他开头的放射,这些放射启动了空气电离的历程。由此,一种此前未知的穿透性射线被发现。
1911-1912年,维克托·弗朗茨·赫斯(坐在热气球篮子中)
在1913年至1914年,德国物理学家沃纳·海因里希·尤利乌斯·科尔霍斯特(Werner Heinrich Julius Kolhörster)阐发了赫斯的实验效果,他进一步讲授了这种放射是自上而下的定向放射。
赫斯的扣问诱骗了好意思国物理学家、诺贝尔奖得主罗伯特·安德鲁斯·密立根(Robert Andrews Millikan)的夺目。在20世纪20年代,密立根不时扣问这种未知的放射。恰是由于密立根的扣问,这种由赫斯发现的放射被定名为“天地射线”。他还发现这些射线由多种粒子组成。密立根在实施这一发现方面弘扬了迫切作用,这不仅促成了赫斯和卡尔·安德森(Carl Anderson)在1936年赢得诺贝尔物理学奖,也诱骗了全全国,包括苏联物理学家的关怀。
密立根的责任可能对苏联物理学家德米特里·弗拉基米罗维奇·斯科别利岑(Dmitry Vladimirovich Skobeltsyn)产生了影响,后者也为天地射线的扣问作出了孝敬。1927年,斯科别利岑发现并不雅察到了天地射线的簇射景观。一年后,在伦敦的一次会议上,他提议了当代道理上的天地射线界说:高能天地发祥粒子。他的扣问奠定了高能物理的基础,并在正电子、μ子和奇异粒子的发现中起到了迫切作用。
左侧为罗伯特·安德鲁斯·密立根(Robert Andrews Millikan,1868-1953),右侧为德米特里·弗拉基米罗维奇·斯科别利岑(Dmitry Vladimirovich Skobeltsyn,1892-1990)。
对于天地射线簇射的几点讲明:簇射是由于天地粒子撞击空气华夏子核而产生的,这一历程激励了级联反映。而率先的天地粒子则开头于超新星爆发的历程。
下方的图示直不雅地展示了斯科别利岑所发现景观的鸿沟与道理。
广延大气簇射(ШАЛ)
提到苏联核物理学家斯科别利岑,不仅因为他在高能物理学的发展中所作的孝敬,还因为他与咱们要谈及的地下实验室径直干系。
1949年,苏联政府决定在莫斯科国立大学(МГУ)修建新建筑。在德米特里·斯科别利岑的径直影响下,追加了一项对于修建加快器概述体建筑和天地射线扣问实验室建筑的有诡计。不难揣测,在其中一栋建筑下方,约莫在20世纪50年代中期,地铁建立者们建造了这座地下实验室,它成为扣问莫斯科国立大学广延大气簇射(ШАЛ МГУ)的一部分。
伊伊系列
莫斯科国立大学核物理扣问所大楼的相片,出自丹佛大学的照相储藏。这张相片由苏联新闻照相师谢苗·弗里德兰德拍摄,不晚于60年代初。
莫斯科国立大学广延大气簇射(ШАЛ МГУ)新装配的开发任务交给了格奥尔基·鲍里索维奇·赫里斯蒂安森(Георгий Борисович Христиансен)。到50年代末,建成的装配在那时独树一帜,不错同期纪录电子-光子、缪子和强子等天地射线的组成部分,即与天地粒子碰撞后产生的整个二级粒子。
这一装配不仅得到了苏联群众的高度评价,也赢得了凸起的外洋科学家的赞叹。这些科学家包括物理学领域的诺贝尔奖得主,举例汤川秀树、海森堡、尼尔斯·玻尔等,他们应邀看望苏联,参不雅扣问所并加强科学配合。
因此,广延大气簇射(ШАЛ МГУ)装配晨夕会带来某些迫切的发现。而这照确凿60年代得以收尾,扣问者发现了所谓的“折点”——即在约 3 \times 10^{15} 电子伏特的能量范围内,天地射线一次能谱的指数在半个数目级范围内发生快速变化。这个发现基于对广延大气簇射粒子数目的微分能谱数据以及缪子数目平均值与簇射粒子数目的干系性数据的扣问。据维基百科所述,这一效果对天地射线物理学和天体物理学具有基础性道理。
现时,广延大气簇射(ШАЛ МГУ)装配的地下部分处于凄迷现象,整个不错损坏的开发都已损坏,但从残留的结构不错推测出这里也曾安装的开发过甚用途。
看起来,这个空间里可能安装了格里戈罗夫的离子化热量计。
这个并不小的仪器是由苏联科学家于1954年发明的,用于测定天地射线粒子的能量。该发明非常灵验,何况在全全国得到了鄙俗愚弄,以至在当代加快器中也有愚弄。
字据《大苏联百科全书》,离子化热量计的典型尺寸如下:高度1.5—2米,横截面积约1平方米,分量为10—20吨。
热量计的责任道理是:高能天地粒子与物资互相作用时,通过核反映产生遍及二次粒子或光子,这些二次粒子又会酿成新的粒子,依此类推。最终,产生一个带电粒子的雪崩,这些粒子在物资中通顺、使原子离子化,何况在此历程中失去能量。如果收受物资的厚度充足大,何况带电粒子的雪崩王人备停留在其中,那么在物资中产生的离子数目与低级天地粒子的能量成正比。为了测量物资中离子的总和,密度较大的收受材料(频繁是铁或铅)被领悟成几厘米厚的层,并在这些层之间甩掉离子化探伤器。——《大苏联百科全书》
左侧图片是离子化热量计与核光学乳胶投合的示意图:1 - 预计,在此天地粒子与预计原子核互相作用,产生高能γ量子;2 - 铅层,其中γ放射产生巨大的带电粒子雪崩;3 - 核光学乳胶,纪录这些雪崩;4 - 物资层(铁或铅),用于延缓带电粒子的雪崩;5 - 脉冲离子化探伤器。右侧图片是离子化热量计责任道理的直不雅示例。蓝色部分为密度较大的物资层,在咱们的情况下是铅。
在这个实验室的热量计中,照旧莫得任何传感器,只须一些甩掉固体物资——铅的架子。
实验室里铅的数目非常多,大地秘籍物大多数是铅条组成的框架。
如果假定这个开发自实验室建立开动使用,那么它很可能是历史上最早的离子化热量计之一。因为第一个参加使用的此类仪器是1957年在峻岭上的帕米尔站(FIAN)安装的热量计,而在那时,实验室建立认真东说念主G.B. 赫里斯蒂安森曾在该站责任过,担任学生和扣问生。
但很可能,经过多年的时辰,位于40米深的地下,除了木门除外,原始开发的任何陈迹都照旧清除了,因为在70至80年代,ШАЛ МГУ【直译:莫斯科国立大学大范围大气降水实验室】的开发进行了当代化改造,其中很可能也包括了地下部分。
一些门通向科学楼的外部,不错看到管说念形的拱顶,这示意着地铁建筑公司参与了实验室的建立。
这种类型的建筑作风在苏联手艺很多深埋的玄机手脚中很常见。
如果称心,不错再下到实验室下方更深的场地,但这里除了管说念、锈迹和排水开发外什么也莫得。泵还在泛泛责任,不然地下实验室早就变成水下手脚了。
在实验室里面莫得找到任何文献、时辰表或其他领导实验室住手运营的纷扰,因此作家乞助于互联网,临了一次提到该实验室的纪录是在80年代中期到90年代初。那时,实验室进行了一个握续1372天的永远实验。天然莫得提到对于离子化 calorimeter(卡路里计)的信息,但实验室里有一个由1104个大型盖革计数器组成的μ子探伤器,漫衍在37个箱子中。
跟着多样粒子加快器的出现,天地射线不再是惟一的高能粒子开头。也许正因如斯,这些地下实验室的需求减少了,而这些手脚的整个科学竖立也都成了已往的历史。
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