|
|
lái zì yǔ zhòu kōng jiān de gāo néng lì zǐ liú。 zài dà qì céng yǐ wài de yǔ zhòu shè xiàn chēng “ chū jí yǔ zhòu shè xiàn ”, yóu gāo néng zhì zǐ、 α lì zǐ hé shǎo shù qīng yuán zǐ hé zǔ chéng, zhè xiē lì zǐ de néng liàng kě dá 10 2 0 diàn zǐ fú yǐ shàng。 tā men jìn rù dà qì céng yǔ kōng qì zhōng qí tā yuán zǐ hé pèng zhuàng hòu chǎn shēng de μ jiè zǐ、 diàn zǐ、 guāng zǐ děng chēng“ cì jí yǔ zhòu shè xiàn ”。 |
|
suǒ wèi yǔ zhòu shè xiàn , zhǐ de shì lái zì yú yǔ zhòu zhōng de yī zhǒng jù yòu xiāng dāng dà néng liàng de dài diàn lì zǐ liú。 1912 nián, dé guó kē xué jiā wéi kè duō · hàn sī dài zhe diàn lí shì zài chéng qì qiú shēng kōng cè dìng kōng qì diàn lí dù de shí yàn zhōng, fā xiàn diàn lí shì nèi de diàn liú suí hǎi bá shēng gāo 'ér biàn dà, cóng 'ér rèn dìng diàn liú shì lái zì dì qiú yǐ wài de yī zhǒng chuān tòu xìng jí qiáng de shè xiàn suǒ chǎn shēng de, yú shì yòu rén wéi zhī qǔ míng wéi“ yǔ zhòu shè xiàn ”。 |
|
1912 nián, dé guó kē xué jiā wéi kè duō · hàn sī dài zhe diàn lí shì zài chéng qì qiú shēng kōng cè dìng kōng qì diàn lí dù de shí yàn zhōng, fā xiàn diàn lí shì nèi de diàn liú suí hǎi bá shēng gāo 'ér biàn dà, cóng 'ér rèn dìng diàn liú shì lái zì dì qiú yǐ wài de yī zhǒng chuān tòu xìng jí qiáng de shè xiàn suǒ chǎn shēng de, yú shì yòu rén wéi zhī qǔ míng wéi“ yǔ zhòu shè xiàn ”。 |
|
yǔ zhòu shè xiàn ( cosmic ray) yī bān zhǐ yuē zài 46 yì nián qián gāng cóng tài yáng xīng yún xíng chéng de dì qiú。 chū shēng de dì qiú, gù tǐ wù zhì jù jí chéng nèi hé, wài zhōu zé shì dà liàng de qīng、 hài děng qì tǐ, chēng wéi dì yī dài dà qì。
nà shí, yóu yú dì qiú zhì liàng hái bù gòu dà, hái quē fá zú gòu de yǐn lì jiāng dà qì xī zhù, yòu yòu qiáng liè de tài yáng fēng( shì tài yáng yīn gāo wēn péng zhàng 'ér bù duàn xiàng wài pāo chū de lì zǐ liú, zài tài yáng fù jìn de sù dù yuē wéi měi miǎo 350 ~ 450 gōng lǐ), suǒ yǐ yǐ qīng、 hài wéi zhù de dì yī dài dà qì hěn kuài jiù bèi chuī dào yǔ zhòu kōng jiān。 dì qiú zài jì xù xuánzhuàn hé jù jí de guò chéng zhōng, yóu yú běn shēn de níng jù shōu suō hé nèi bù fàng shè xìng wù zhì( rú yóu、 tǔ děng) de tuì biàn shēng rè, yuán shǐ dì qiú bù duàn zēng wēn, qí nèi bù shèn zhì dá dào chì rè de chéng dù。 yú shì zhòng wù zhì jiù chén xiàng nèi bù, xíng chéng dì hé hé dì màn, jiào qīng de wù zhì zé fēn bù zài biǎo miàn, xíng chéng dìqiào。
chū xíng chéng de dìqiào bǐ jiào bó ruò, ér dì qiú nèi bù wēn dù yòu hěn gāo, yīn cǐ huǒ shān huó dòng pín fán, cóng huǒ shān pēn chū de xǔ duō qì tǐ, gòu chéng liǎo dì 'èr dài dà qì jí yuán shǐ dà qì。
yuán shǐ dà qì shì wú yóu lí yǎng de hái yuán xìng dà qì, dà duō yǐ huà hé wù de xíng shì cún zài, fènzǐ liàng dà yī xiē, yùn dòng yě màn yī xiē, ér cǐ shí dì qiú de zhì liàng hé yǐn lì yǐ zú yǐ xī zhù dà qì, suǒ yǐ yuán shǐ dà qì de gè zhǒng chéngfèn bù yì táo yì。 yǐ hòu, dì qiú wài biǎo wēn dù zhú jiàn jiàng dī, shuǐ zhēng qì níng jié chéng yǔ, jiàng luò dào dì qiú biǎo miàn dī 'āo de dì fāng, biàn chéng liǎo hé、 hú hé yuán shǐ hǎi yáng。 dāng shí yóu yú dà qì zhōng wú yóu lí yǎng( o2), yīn 'ér gāo kōng zhōng yě méi yòu chòu yǎng( o3) céng lái zǔ dǎng hé xī shōu tài yáng fú shè de zǐ wài xiàn, suǒ yǐ zǐ wài xiàn néng zhí shè dào dì qiú biǎo miàn, chéng wéi hé chéng yòu jī wù de néng yuán。 cǐ wài, tiān kōng fàng diàn、 huǒ shān bào fā suǒ fàng chū de rè liàng, yǔ zhòu jiān de yǔ zhòu shè xiàn ( lái zì yǔ zhòu kōng jiān de gāo néng lì zǐ liú, qí lái yuán mù qián hái bù liǎo jiě) yǐ jí yǔn xīng chuān guò dà qì céng shí suǒ yǐn qǐ de chōng jī bō( huì chǎn shēng shè shì jǐ qiān dù dào jǐ wàn dù de gāo wēn) děng, yědōu yòu zhù yú yòu jī wù de hé chéng。 dàn qí zhōng tiān kōng fàng diàn kě néng shì zuì zhòng yào de, yīn wéi zhè zhǒng néng yuán suǒ tí gōng de néng liàng jiào duō, yòu zài kào jìn hǎi yáng biǎo miàn de dì fāng shì fàng, zài nà lǐ zuò yòng yú hái yuán xìng dà qì suǒ hé chéng de yòu jī wù, hěn róng yì bèi chōng lín dào yuán shǐ hǎi yáng zhī zhōng。
yǔ zhòu shè xiàn chǎn shēng
tài yáng xì shì zài yuán pán zhuàng de yín hé xì zhōng yùn xíng de, yùn xíng guò chéng zhōng huì fā shēng xiāng duì yú yín hé xì zhōng xīn wèi zhì de wèi yí, měi gé 6200 wàn nián jiù huì dào dá jù lí yín hé xì zhōng xīn de zuì yuǎn diǎn。 ér zhěng gè“ yín hé pán” yòu shì zài bāo guǒ zhe tā de rè qì tǐ zhōng yǐ měi miǎo 200 gōng lǐ de sù dù yùn xíng。“ yín hé pán bìng bù xiàng fēi pán nà yàng yuán huá,” kē xué jiā chēng,“ tā shì biǎn píng de。” dāng yín hé xì de“ běi miàn” huò qián miàn yǔ zhōu wéi de rè qì mó cā shí jiù huì chǎn shēng yǔ zhòu shè xiàn 。 |
|
chū yú duì yǔ zhòu shè xiàn yán jiū de zhòng shì, shì jiè gè guó fēn fēn tóu rù zī jīn yǔ shè bèi duì qí zhǎn kāi yán jiū。 qián sū lián、 rì běn、 zhōng guó、 měi guó、 fǎ guó děng guó jiā xiāng jì jiàn lì liǎo yǔ zhòu shè xiàn guān cè zhàn。 suī rán yǔ zhòu shè xiàn de qǐ yuán shàng wú dìng lùn, dàn kē xué jiā men réng rán zhú bù liǎo jiě liǎo yǔ zhòu shè xiàn de zhǒng zhǒng tè xìng, yǐ jí duì dì qiú hé rén lèi huán jìng de yǐng xiǎng。
wǒ men zhī dào, yǔ zhòu xiàn zhù yào shì yóu zhì zǐ、 hài hé、 tiě hé děng luǒ yuán zǐ hé zǔ chéng de gāo néng lì zǐ liú; yě hán yòu zhōng xìng de jiā mǎ shè xiàn hé néng chuān guò dì qiú de zhōng wēi zǐ liú。 tā men zài xīng xì jì yín hé hé tài yáng cí chǎng zhōng dé dào jiā sù hé diào zhì, qí zhōng yī xiē zuì zhōng chuān guò dà qì céng dào dá dì qiú。 rén lèi duì yǔ zhòu shè xiàn zuò wēi guān shì jiè de yán jiū guò chéng zhōng cǎi yòng de guān cè fāng shì zhù yào yòu sān zhǒng, jí: kōng jiān guān cè、 dì miàn guān cè、 dì xià( huò shuǐ xià) guān cè。
wèile yòu xiào hé cháng qī duì yǔ zhòu shè xiàn jìn xíng guān cè, gè guó dū xiāng jì jiàn lì liǎo guān cè zhàn。 1943 nián, qián sū lián zài yà měi ní yà jiàn lì liǎo hǎi bá 3200 mǐ de 'ā lā gā cí gāo shān zhàn; rì běn zài zhàn hòu jiàn lì liǎo hǎi bá 2770 mǐ de chéng 'ān shān guān cè suǒ; 1954 nián wǒ guó jiàn lì liǎo hǎi bá 3200 mǐ de yún nán dōng chuān zhàn。 1990 nián, zhōng rì shuāng fāng gòng tóng hé zuò jiàn lì liǎo xīzàng yáng bā jǐng yǔ zhòu shè xiàn guān cè zhàn。 jīhū suǒ yòu wài lái de gāo néng yǔ zhòu xiàn, chú zhōng wēi zǐ wài zài chuān guò dà qì céng shí dōuyào yǔ dà qì zhōng de yǎng、 dàn děng yuán zǐ hé fā shēng pèng zhuàng, bìng zhuǎn huà chū cì jí yǔ zhòu xiàn lì zǐ, ér chāo gāo néng yǔ zhòu xiàn de cì jí lì zǐ yòu jiāng yòu zú gòu néng liàng chǎn shēng xià yī dài lì zǐ, rú cǐ xià qù, jiāng huì chǎn shēng yī gè páng dà de lì zǐ qún; zhè yī xiàn xiàng shì 1938 nián yóu fǎ guó rén 'ào jí 'ěr zài 'ā 'ěr bēi sī shān guān cè fā xiàn de, bìng qǔ míng wéi“ guǎng yán dà qì cù shè”。
zài guǎng yán dà qì cù shè guò chéng zhōng, néng liàng dī yú 10 de 14 cì fāng diàn zǐ fú tè de lì zǐ hěn nán dào dá 3000 mǐ yǐ xià de dī kōng, ér shì zài 4000 mǐ chù chāo gāo néng lì zǐ qún fā zhǎn dào jí dà。 yóu yú xīzàng yáng bā jǐng dì chù hǎi bá 4300 mǐ, zhōng nián wú jī xuě, dì shì píng tǎn kāi kuò, zài néng yuán、 jiāo tōng jí shēng huó shàng dū jù yòu biàn lì tiáo jiàn, kē yán rén yuán kě zài cǐ jìn xíng cháng nián bù jiànduàn guān cè。 yǐ yáng bā jǐng de shǎn shuò tǐ tàn cè qì wéi lì, dāng lì zǐ chuān guò shǎn shuò tǐ shí zài qí zhōng sǔn shī néng liàng shǐ shǎn shuò tǐ fā shēng yíng guāng, zhè yī shù shǎn guāng jīng guò guāng yīn jí zhuǎn huàn hé guāng diàn bèi zēng guǎn fàng dà hòu biàn wéi yī gè diàn mài chōng xìn hào。 zhè gè xìn hào jīng guò diàn lǎn bèi sòng dào diàn zǐ xué jì lù xì tǒng, yóu cí dài jìn xíng quán nián bù jiànduàn jì lù。 tóng shí wǒ men kě yǐ xiǎng dào, rú guǒ wǒ men zài dān wèi miàn jī shàng 'ān zhuāng de shǎn shuò tǐ yuè duō、 mì dù yuè dà; suǒ jiē shōu de shè xiàn lì zǐ yě yuè duō, jì lù jiù gèng jīng mì。 chú shǎn shuò tǐ tàn cè qì yǐ wài, yáng bā jǐng zhàn jiàn chéng de yǔ zhòu shè xiàn cǎi jí fāng shì hái yòu: 80 píng mǐ rǔ jiāo shì hé dì fāng xìng cù shè tàn cè qì; zhōng zǐ duī zhōng zhōng zǐ wàng yuǎn jìng; shì yàn xíng 50 píng mǐ rpc dì tǎn shì tàn cè qì。
yǔ zhòu shè xiàn hái cún zài zhe zhuǎn huà、 cù shè de guò chéng。 chú zhōng wēi zǐ wài, jīhū suǒ yòu de gāo néng yǔ zhòu shè xiàn , zài chuān guò dà qì céng shí dōuyào yǔ dà qì zhōng de yǎng、 dàn děng yuán zǐ hé fā shēng pèng zhuàng, bìng zhuǎn huà chū cì jí yǔ zhòu xiàn lì zǐ, ér chāo gāo néng yǔ zhòu xiàn de cì jí lì zǐ yòu jiāng yòu zú gòu néng liàng chǎn shēng xià yī dài lì zǐ, rú cǐ xià qù, yī jí yī jí de zhuǎn huà, jiāng huì chǎn shēng yī gè páng dà de lì zǐ qún。 1938 nián, fǎ guó rén 'ào jí 'ěr zài 'ā 'ěr bēi sī shān guān cè fā xiàn liǎo zhè yī xiàn xiàng, bìng jiāng qí mìng míng wéi“ guǎng yán dà qì cù shè”。 |
|
suī rán dāng yǔ zhòu shè xiàn dào dá dì qiú de shí hòu, huì yòu dà qì céng lái zǔ dǎng zhù bù fēn de fú shè, dàn shè xiàn liú de qiáng dù yǐ rán hěn dà, hěn kě néng duì kōng zhōng jiāo tōng chǎn shēng yī dìng chéng dù de yǐng xiǎng。 bǐ fāng shuō, xiàn dài fēi jī shàng suǒ shǐ yòng de kòng zhì xì tǒng hé dǎo háng xì tǒng jūn yòu xiāng dāng mǐn gǎn de wēi diàn lù zǔ chéng。 yī dàn zài gāo kōng zāo dào dài diàn lì zǐ de gōng jī, jiù yòu kě néng shī xiào, gěi fēi jī de fēi xíng dài lái xiāng dāng dà de má fán hé wēi xié。
hái yòu kē xué jiā rèn wéi, cháng qī yǐ lái pǔ biàn shòu dào guó jì shè huì guān zhù de quán qiú biàn nuǎn wèn tí hěn yòu kě néng yě yǔ yǔ zhòu shè xiàn yòu zhí jiē guān xì。 zhè zhǒng guān diǎn rèn wéi, wēn shì xiào yìng kě néng bìng fēi quán qiú biàn nuǎn de wéi yī zuì kuí huò shǒu, yǔ zhòu shè xiàn yòu kě néng tōng guò gǎi biàn dī céng dà qì zhōng xíng chéng yún céng de fāng shì lái cù shǐ dì qiú biàn nuǎn。 zhè xiē kē xué jiā de yán jiū rèn wéi, yǔ zhòu shè xiàn shuǐ píng de biàn huà kě néng shì jiě shì zhè yī yí nán wèn tí de guān jiàn suǒ zài。 tā men zhǐ chū, yóu yú lái zì wài céng kōng jiān de gāo néng lì zǐ jiāng yuán zǐ zhōng de diàn zǐ hōng jī chū lái, xíng chéng de dài diàn lí zǐ kě yǐ yǐn qǐ shuǐ dī de níng jié, cóng 'ér kě zēng jiā yún céng de shēngzhǎng。 yě jiù shì shuō, dāng yǔ zhòu shè xiàn jiào shǎo shí, yì wèi zhe chǎn shēng de yún céng jiù shǎo, zhè yàng, tài yáng jiù kě yǐ zhí jiē jiā rè dì qiú biǎo miàn。 duì guò qù 20 nián tài yáng huó dòng hé tā de fàng shè xìng qiáng dù de guān cè shù jù zhī chí zhè zhǒng xīn de guān diǎn, jí tài yáng huó dòng biàn dé gèng jù liè shí, dī kōng yún céng de fù gài miàn jiù jiǎn shǎo。 zhè shì yīn wéi cóng tài yáng shè chū de dī néng liàng dài diàn lì zǐ ( jí tài yáng fēng ) kě shǐ yǔ zhòu shè xiàn piān zhuǎn, suí zhe tài yáng huó dòng jiā jù, tài yáng fēng yě zēng qiáng, cóng 'ér shǐ dào dá dì qiú de yǔ zhòu shè xiàn jiào shǎo, yīn cǐ xíng chéng de yún céng jiù shǎo。 cǐ wài, zài gāo céng kōng jiān, rú guǒ yǔ zhòu shè xiàn chǎn shēng de dài diàn lì zǐ nóng dù hěn gāo, zhè xiē dài diàn lí zǐ jiù yòu kě néng xiāng hù pèng zhuàng, cóng 'ér chóngxīn jié hé chéng zhōng xìng lì zǐ。 dàn zài dī kōng de dài diàn lí zǐ, bǎo chí de shí jiān xiāng duì jiào cháng, yīn cǐ zú yǐ yǐn qǐ xīn de yún céng xíng chéng。
cǐ wài, jǐ wèi měi guó kē xué jiā hái rèn wéi, yǔ zhòu shè xiàn hěn yòu kě néng yǔ shēng wù wù zhǒng de miè jué yǔ chū xiàn yòu guān。 tā men rèn wéi, mǒu yī jiē duàn tū rán zēng qiáng de yǔ zhòu shè xiàn hěn yòu kě néng pò huài dì qiú de chòu yǎng céng, bìng qiě zēng jiā dì qiú huán jìng de fàng shè xìng, dǎo zhì wù zhǒng de biàn yì nǎi zhì yú miè jué。 lìng yī fāng miàn, zhè xiē shè xiàn yòu yòu kě néng cù shǐ xīn de wù zhǒng chǎn shēng tū biàn, cóng 'ér chǎn shēng chū quán xīn de yī dài。 zhè zhǒng lǐ lùn tóng shí zhǐ chū, mǒu xiē shēng huó zài yán dòng、 hǎi dǐ huò zhě dì biǎo yǐ xià de shēng wù zhèng shì yóu yú kě yǐ táo guò dà bù fēn de fú shè cái yīn cǐ méi yòu miè jué。 cóng zhè zhǒng guān diǎn lái kàn, yǔ zhòu shè xiàn dǎo hái zhēn shì míng fù qí shí de“ yǔ zhòu fēi dàn”。 |
|
jīn tiān, rén lèi réng rán bù néng zhǔn què shuō chū yǔ zhòu shè xiàn shì yóu shénme dì fāng chǎn shēng de, dàn pǔ biàn rèn wéi tā men kě néng lái zì chāo xīn xīng bào fā、 lái zì yáo yuǎn de huó dòng xīng xì; tā men wú cháng dì wéi dì qiú dài lái liǎo rì dì kōng jiān huán jìng de bǎo guì xìn xī。 kē xué jiā xī wàng jiē shōu zhè xiē shè xiàn lái guān cè hé yán jiū tā men de qǐ yuán hé yǔ guān huán jìng zhōng de wēi guān biàn huàn。
yǔ zhòu shè xiàn de yán jiū yǐ zhú jiàn chéng wéi liǎo tiān tǐ wù lǐ xué yán jiū de yī gè zhòng yào lǐng yù, xǔ duō kē xué jiādōu shì tú jiě kāi yǔ zhòu shè xiàn zhī mí。 kě shì yī zhí dào xiàn zài, rén mendōu bìng méi yòu wán quán liǎo jiě yǔ zhòu shè xiàn de qǐ yuán。 yī bān de rèn wéi, yǔ zhòu shè xiàn de chǎn shēng kě néng yǔ chāo xīn xīng bào fā yòu guān。 duì cǐ, yī bù fēn kē xué jiā rèn wéi, yǔ zhòu shè xiàn chǎn shēng yú chāo xīn xīng dà bào fā de shí kè,“ sǐ wáng” de héng xīng zài bào fā zhī shí fàng shè chū dà néng liàng de dài diàn lì zǐ liú, shè xiàng yǔ zhòu kōng jiān; lìng yī zhǒng shuō fǎ zé rèn wéi yǔ zhòu shè xiàn lái zì yú bào fā zhī hòu chāo xīn xīng de cán hái。
bù guǎn zuì zhōng de dìng lùn jiāng huì rú hé, kē xué jiā men zǒng shì bǎ jí dà de rè qíng tóu rù dào yǔ zhòu shè xiàn de yán jiū zhōng qù。 guān yú wèishénme yào yán jiū yǔ zhòu shè xiàn , luó jié · kē lāi zài qí zhù zuò《 yǔ zhòu fēi dàn》 zuò chū liǎo jīng bì de chǎn shì:
“ yǔ zhòu shè xiàn de yán jiū yǐ biàn chéng tiān tǐ wù lǐ xué de zhòng yào lǐng yù。 jìn guǎn yǔ zhòu shè xiàn de qǐ yuán zhì jīn wèi néng què dìng, rén men yǐ pǔ biàn rèn wéi duì yǔ zhòu shè xiàn de yán jiū néng huò dé yǔ zhòu jué dà bù fēn qí tè huán jìng zhōng yòu guān guò chéng de dà liàng xìn xī: shè diàn xīng xì、 lèi xīng tǐ yǐ jí wéi rào zhōng zǐ xīng hé hēi dòng yóu liú rù wù zhì xíng chéng de fèi téng zhuàndòng de xī jī pán de zhī shí。 wǒ men duì zhè xiē tiān tǐ wù lǐ xué kè tǐ de lǐ jiě hái hěn cū qiǎn, dāng jīn yǔ zhòu shè xiàn yán jiū de zhù yào tuī dòng lì shì kě wàng liǎo jiě dà zì rán wèishénme zài zhè xiē tiān tǐ shàng néng chǎn shēng rú cǐ chāo cháng néng liàng de lì zǐ。” |
|
1903 nián, lú sè fú( ErnestRutherford, 1871-1937)( zuǒ tú) hé kù kè( H.L.Cooke) yán jiū guò zhè gè wèn tí。 tā men fā xiàn, rú guǒ xiǎo xīn dì bǎ suǒ yòu fàng shè yuán yí zǒu, zài yàn diàn qì zhōng měi lì fāng lí mǐ nèi, měi miǎo zhōng hái huì yòu dà yuē shí duì lí zǐ bù duàn chǎn shēng。 tā men yòng tiě hé qiān bǎ yàn diàn qì wán quán píng bì qǐ lái, lí zǐ de chǎn shēng jīhū kě jiǎn shǎo shí fēn zhī sān。 tā men zài lùn wén zhōng tí chū shè xiǎng, yě xǔ yòu mǒu zhǒng guàn chuān lì jí qiáng, lèi sì yú γ shè xiàn de fú shè cóng wài miàn shè jìn yàn diàn qì, cóng 'ér jī fā chū 'èr cì fàng shè xìng。
1909 nián, lāi tè( Wright) wèile gǎo qīng zhè gè xiàn xiàng de yuán yóu, zài jiā ná dà 'ān dà lüè( Ontario) hú de bīng miàn shàng chóngfù shàng shù shí yàn, fā xiàn yóu lí shù lüè yòu jiǎn xiǎo。
1910 nián, fǎ guó de wò 'ěr fū( FatherTheodorWulf) zài bā lí 300 mǐ gāo de 'āi fěi 'ěr tǎ dǐng shàng jìn xíng shí yàn, bǐ jiào tǎ dǐng hé dì miàn liǎng zhǒng qíng kuàng xià cán yú diàn lí de qiáng dù, dé dào de jiēguǒ shì tǎ dǐng yuē wéi dì miàn de 64 %, bǐ tā yù jì de 10% yào gāo。 tā rèn wéi kě néng zài dà qì shàng céng yòu γ yuán, yě kě néng shì γ shè xiàn de xī shōu bǐ yù qī de xiǎo。
1910-1911 nián, gé kè 'ěr( AlfredGockel) zài ruì shì de sū lí shì ràng qì qiú bǎ diàn lí shì dài dào 4500 mǐ gāo chù, jì lù xià jǐ gè bù tóng gāo dù de fàng diàn sù shuài。 tā de jié lùn shì:“ fú shè suí gāo dù de zēng jiā 'ér jiàng dī de xiàn xiàng …… bǐ yǐ qián guān cè dào de hái yào xiǎn zhù。”
zhè zhǒng yuán de fàng shè xìng yǔ dāng shí rén men bǐ jiào shú xī de fàng shè xìng xiāng bǐ jù yòu gèng dà de chuān tòu běn lǐng, yīn cǐ rén men tí chū zhè zhǒng fàng shè xìng kě néng lái zì dì qiú zhī wài héng héng zhè jiù shì yǔ zhòu shè xiàn zuì chū de jì xiàng。
ào dì lì wù lǐ xué jiā hè sī (VictorFranzHess,1883-1964) shì yī wèi qì qiú fēi xíng de yè yú 'àihào zhě。 tā shè jì liǎo yī tào zhuāng zhì, jiāng mì bì de diàn lí shì diào zài qì qiú xià, diàn lí shì de bì hòu zú yǐ kàng yī gè dà qì yā de yā chā。 tā chéng zuò qì qiú, jiāng gāo yā diàn lí shì dài dào gāo kōng, jìng diàn jì de zhǐ shì jīng guò wēn dù bǔ cháng zhí jiē jìn xíng jì lù。 tā yī gòng zhì zuò liǎo shí zhǐ zhēn chá qì qiú, měi zhǐ dū zhuāng zài yòu 2~ 3 tái néng tóng shí gōng zuò de diàn lí shì。
1911 nián, dì yī zhǐ qì qiú shēng zhì 1070 mǐ gāo, zài nà yī gāo dù yǐ xià, fú shè yǔ hǎi píng miàn chàbù duō。 yì nián, tā chéng zuò de qì qiú shēng kōng dá 5350 mǐ。 tā fā xiàn lí kāi dì miàn 700 mǐ shí, diàn lí dù yòu xiē xià jiàng( dì miàn fàng shè xìng zào chéng de bèi jǐng jiǎn shǎo suǒ zhì), 800 mǐ yǐ shàng sì hū lüè yòu zēng jiā, ér hòu suí zhe qì qiú de shàng shēng, diàn lí chí xù zēng jiā。 zài 1400 mǐ~ 2500 mǐ zhī jiān xiǎn rán chāo guò hǎi píng miàn de zhí。 zài hǎi bá 5000 mǐ de gāo kōng, fú shè qiáng dù jìng wéi dì miàn de 9 bèi。 yóu yú bái tiān hé yè jiān cèliáng jiēguǒ xiāng tóng, yīn cǐ hè sī duàn dìng zhè zhǒng shè xiàn bù shì lái yuán yú tài yáng de zhào shè, ér shì yǔ zhòu kōng jiān。
hè sī rèn wéi yīnggāi tí chū yī zhǒng xīn de jiǎ shuō:“ zhè zhǒng qì jīn wéi zhǐ shàng bùwèi rén zhī de dōng xī zhù yào zài gāo kōng fā xiàn…… tā kě néng shì lái zì tài kōng de chuān tòu fú shè。” 1912 nián hè sī zài《 wù lǐ xué zá zhì》 fā biǎo tí wéi“ zài 7 gè zì yóu qì qiú fēi xíng zhōng de guàn chuān fú shè” de lùn wén。
hè sī de fā xiàn yǐn qǐ liǎo rén men de jí dà xīng qù, cóng nà shí kāi shǐ, kē xué jiè duì yǔ zhòu shè xiàn de gè zhǒng xiào yìnghè qǐ yuán wèn tí jìn xíng liǎo guǎng fàn de yán jiū。 zuì chū, zhè zhǒng fú shè bèi chēng wéi“ hè sī fú shè”, hòu lái bèi zhèng shì mìng míng wéi“ yǔ zhòu shè xiàn ”。 dāng shí, xǔ duō wù lǐ xué jiā huái yí hè sī de cèliáng, bìng rèn wéi zhè zhǒng dà qì diàn lí zuò yòng bù shì lái zì tài kōng, ér shì qǐ yīn yú dì qiú wù lǐ xiàn xiàng, lì rú zǔ chéng dìqiào de mǒu zhǒng wù zhì fā chū de fàng shè xìng。 xiàn zài rèn wéi, yǔ zhòu xiàn shì lái zì yǔ zhòu kōng jiān de gāo néng lì zǐ liú de zǒng chēng。
1914 nián, dé guó wù lǐ xué jiā kē 'ěr huò sī tè( WernerKolhorster, 1887-1946) jiāng qì qiú shēng zhì 9300 mǐ, yóu lí diàn liú jìng bǐ hǎi píng miàn dà 50 bèi, què zhèng liǎo hè sī de pàn duàn。
1922 nián, měi guó kē xué jiā mì lì gēn( RobertAndrewsMillikan, 1868-1953)( zuǒ tú) hé bō 'ēn( I.S.Bowen) jiāng zhè xiē shí yàn ná dào 55000 yīng chǐ de gāo kōng qù zuò, wèile jiě jué zhè zhǒng fú shè de lái yuán, tā men xiān shì zài gāo shān dǐng shàng cèliáng, hòu lái yòu bǎ zhuāng yòu yàn diàn qì hé diàn lí qì de bù zài rén de qì qiú shēng dào gāo kōng lái cèliáng dà qì de diàn lí zuò yòng。
1925 nián xià, mì lì gēn hé zhù shǒu men zài jiā lì fú ní yà zhōu qún shān zhōng de Muir hú( miù 'ěr hú) hé Arrowhead hú( cí gū hú) de shēn chù zuò shí yàn, shì tú tōng guò cèliáng diàn lí dù yǔ hú shēn de biàn huà guān xì lái què dìng yǔ zhòu shè xiàn de lái yuán, zhī suǒ yǐ xuǎn zé zhè liǎng gè hú, shì yīn wéi tā mendōu shì yóu xuě shuǐ zuò wéi shuǐ yuán, kě yǐ bì miǎn fàng shè xìng wū rǎn; ér qiě, zhè liǎng gè hú xiāng jù jiào yuǎn, gāo dù xiāngchà 6.675 yīng chǐ, zhè yàng kě yǐ bì miǎn xiāng hù gān rǎo hé biàn yú bǐ jiào。
1925 nián 11 yuè 9 rì, guó jiā kē xué yuàn zài wēi sī kāng xīng zhōu de Madison zhào kāi huì yì, mì lì gēn bào gào liǎo cèliáng de jiēguǒ, tā de jiēguǒ biǎo míng, zhè xiē shè xiàn bù shì qǐ yuán yú dì qiú huò dī céng dà qì, ér shì cóng yǔ zhòu shè lái de, mì lì gēn tóng yì dāng shí dà duō shù rén de guān diǎn, rèn wéi yǔ zhòu shè xiàn shì yī zhǒng gāo pín diàn cí fú shè, qí pín shuài yuǎn gāo yú X shè xiàn, shì hòu zhě píng jūn pín shuài de 1000 bèi。 tā rèn wéi, zhè zhǒng shè xiàn de chuān tòu lì jì rán bǐ zuì yìng de γ shè xiàn hái qiáng xǔ duō, dāng rán bù huì yóu dài diàn lì zǐ zǔ chéng。 rú guǒ jiǎ dìng yǔ zhòu shè xiàn zhēn shì xiàng yīn jí shè xiàn nà yàng de dài diàn lì zǐ liú, nà tā néng chuān tòu xiāng dāng yú 6 yīng chǐ hòu dù qiān kuài de chuān tòu lì, jiāng shǐ zhè xiē lì zǐ jù yòu dāng shí nán yǐ xiǎng xiàng de gāo néng liàng。 rú guǒ jiǎ dìng yǔ zhòu shè xiàn yóu guāng zǐ( jí diàn cí fú shè de liàng zǐ) zǔ chéng, nà me yǔ zhòu shè xiàn fú shè dào dì qiú shí, qí fēi xíng lù xiàn jiāng bù shòu dì cí de yǐng xiǎng; xiāng fǎn, rú guǒ yǔ zhòu shè xiàn shì yóu dài diàn lì zǐ zǔ chéng, zé tā jiāng kěn dìng shòu dào dì cí chǎng de yǐng xiǎng, fēi dào gāo wěi duódì qū de yǔ zhòu shè xiàn dài diàn lì zǐ jiāng duō yú dī wěi dù de dì qū, jí yòu“ wěi dù xiào yìng” (latitudeeffect), ér mì lì gēn de cèliáng jiēguǒ biǎo míng, yǔ zhòu shè xiàn lái zì sì miàn bā fāng, bù shòu tài yáng hé yín hé xì de yǐng xiǎng, yě bù shòu dà qì céng huò dì cí wěi dù de yǐng xiǎng。
1927 nián, sī kē bié lì cí( DimitrSkobelzyn) lì yòng yún wù shì shè dé yǔ zhòu shè xiàn hén jì de zhào piàn, gēn jù jìng jì zài yún wù shì lǐ de wēi xiǎo piān zhuǎn, dì yī cì què rèn liǎo yǔ zhòu xiàn lì zǐ jìng jì。
1927-1929 nián, hé lán wù lǐ xué jiā kè lāi (J.Clay,1882-1955) zài cóng hé lán dào yìn dù ní xī yà zhǎo wā dǎo de lǚ xíng zhōng, fā xiàn liǎo wěi dù xiào yìng de zōng jì héng héng kào jìn chì dào chù yǔ zhòu shè xiàn qiáng dù bǐ jiào dī。
bó sī( WaltherBothe, 1891-1957) tí chū de fú hé jì shù fǎ shì zài gài gé jì shù qì de jī chǔ shàng fā zhǎn qǐ lái de, tā suǒ zuò de gé xīn shì lì yòng liǎng gè jì shù guǎn, shǐ dé zhǐ yòu diàn lí pèng zhuàng zài liǎng gè jì shù guǎn zhōng tóng shí fā shēng shí, zhè liǎng gè jì shù guǎn cái huì jì shù。 tā lì yòng fú hé fǎ lái pàn duàn néng liàng hé dòng liàng shǒu héng dìng lǜ duì guāng zǐ hé diàn zǐ de měi yī cì pèng zhuàng shì fǒu dōuyòu xiào, huò zhě shuō zhè xiē dìng lǜ shì fǒu shì zuò wéi yī zhǒng tǒng jì píng jūn cái chéng lì。 wèile lì yòng jì shù qì yán jiū bèi sǎnshè de α lì zǐ hé fǎn chōng diàn zǐ zhī jiān shì fǒu fú hé, tā yǔ gài gé kǎo chá liǎo dān gè de kāng pǔ dùn sǎnshè, dé dào de jié lùn shì: néng liàng hé dòng liàng shǒu héng dìng lǜ duì guāng zǐ hé diàn zǐ zhī jiān de měi yī cì pèng zhuàng dōushì yòu xiào de。 cóng cǐ, fú hé fǎ zài yǔ zhòu xiàn de yán jiū zhōng dé dào liǎo guǎng fàn yìng yòng。 1930 nián qián hòu, yǔ zhòu xiàn lǐng yù lǐ de yī xiē zhòng yào fā xiàn jīhū dū hé fú hé fǎ fēn bù kāi。 fú hé fǎ de fā míng yě wéi hé wù lǐ、 α shè xiàn hé chāo shēng bō děng fāng miàn de yán jiū tí gōng liǎo yòu xiào gōng jù。 bó sī yǔ bō 'ēn gòng tóng fēn xiǎng liǎo 1954 nián dù nuò bèi 'ěr wù lǐ xué jiǎng。
1931 nián qiū jì, zài luó mǎ zhào kāi de guó jì hé wù lǐ huì yì shàng, wù lǐ xué jiā men xiàng mì lì gēn tí chū de yǔ zhòu shè xiàn de diàn cí běn zhì jiǎ shuō fā qǐ liǎo gōng kāi de tiǎo zhàn。 yì dà lì wù lǐ xué jiā luó xī( BrunoBenedettoRossi, 1905-1993)( yòu tú) zài fēn xī dà liàng shí yàn shù jù de jī chǔ shàng tí chū: cóng hǎi píng miàn guān chá dào de yǔ zhòu xiàn, běn zhì shàng shì yóu néng liàng fēi cháng gāo de dài diàn lì zǐ zǔ chéng; cóng qiáng cí chǎng shǐ qí piān zhuǎn xiǎn shì de jiēguǒ lái kàn, tā men de néng liàng dà yuē gāo yú jǐ shí gè yì diàn zǐ fú, yuǎn dà yú mì lì gēn de gū jì zhí。 zhè xiē dài diàn lì zǐ yě xǔ shì zài dà qì céng zhōng, yóu yǔ zhòu fú shè yuán chū shǐ de gāo néng γ fú shè chǎn shēng de, dàn zhè zhǒng γ fú shè( jí guāng zǐ) de néng liàng yuǎn yuǎn gāo yú mì lì gēn suǒ shuō de“ yuán zǐ gòu zào” shí shì fàng de néng liàng。 hái yòu dì 'èr zhǒng kě néng, jí yǔ zhòu xiàn zhōng guān chá dào de gāo néng lì zǐ jiù shì zuì chū de yǔ zhòu fú shè, huò zhě zhì shǎo shì tā yòu yì yì de yī bù fēn。
mì lì gēn ràng yán jiū shēng 'ān dé xùn lì yòng qiáng cí chǎng zhōng de yún shì, zhí jiē cèliáng yǔ zhòu shè xiàn de néng liàng, dàn 'ān dé xùn de gōng zuò què fǒu dìng liǎo mì lì gēn de jiǎ shuō, hái dǎo zhì liǎo zhèng diàn zǐ de fā xiàn。
1932 nián, C.D. ān dé sēn( CarlDavidAnderson,1905-1991)( zuǒ tú) fā xiàn liǎo zhèng diàn zǐ, zhè shì yǔ zhòu shè xiàn yán jiū de dì yī xiàng yǐn rén zhù mùdì chéng guǒ。
C.D. ān dé sēn shì měi guó jiā zhōu lǐ gōng xué yuàn wù lǐ jiào shòu mì lì gēn( R.A.Millikan) de xué shēng, cóng 1930 nián kāi shǐ gēn mì lì gēn zuò yǔ zhòu shè xiàn de yán jiū gōng zuò。 cóng 1930 nián qǐ C.D. ān dé sēn fù zé yòng yún shì guān cè yǔ zhòu shè xiàn 。 ān dé sēn cǎi yòng yī gè dài yòu fēi cháng qiáng cí tiě de wēi 'ěr xùn yún shì lái yán jiū yǔ zhòu shè xiàn 。 tā ràng yǔ zhòu shè xiàn zhōng de lì zǐ tōng guò shì nèi de qiáng cí chǎng, bìng kuài sù pāi xià lì zǐ jìng jì de zhào piàn, rán hòu gēn jù jìng jì cháng dù、 fāng xiàng hé qū shuài bàn jìng děng shù jù lái tuī duàn lì zǐ de xìng zhì。
1932 nián 8 yuè 2 rì, C.D. ān dé sēn zài zhào piàn zhōng fā xiàn yī tiáo qí tè de jìng jì, zhè tiáo jìng jì hé fù diàn zǐ yòu tóng yàng de piān zhuǎn dù, què yòu jù xiāng fǎn de fāng xiàng( yòu tú), xiǎn shì zhè shì mǒu zhǒng dài zhèng diàn de lì zǐ。 cóng qū shuài pàn duàn, yòu bù kě néng shì zhì zǐ。 yú shì tā guǒ duàn dì dé chū jié lùn, zhè shì dài zhèng diàn de diàn zǐ。 dí lā kè yù yán de zhèng diàn zǐ jiù zhè yàng bèi 'ān dé sēn fā xiàn liǎo。
dāng shí C.D. ān dé sēn bìng bù liǎo jiě dí lā kè de diàn zǐ lǐ lùn, gèng bù zhī dào tā yǐ jīng yù yán guò zhèng diàn zǐ cún zài de kě néng xìng。 dí lā kè shì zài tā de xiāng duì lùn diàn zǐ lǐ lùn zhōng zuò chū zhè yī yù yán de。 cóng tā de fāng chéng shì kě yǐ kàn chū, diàn zǐ bù jǐn yìng jù yòu zhèng de néng tài, ér qiě yě yìng jù yòu fù néng tài。 tā rèn wéi zhè xiē fù néng tài tōng cháng bèi zhàn mǎn, ǒu 'ér yòu yī gè tài kòngchū lái, xíng chéng“ kōng xué”, tā xiě dào:“ rú guǒ cún zài kōng xué, zé jiāng shì yī zhǒng xīn de, duì shí yàn wù lǐ xué lái shuō hái shì wèi zhī de lì zǐ, qí zhì liàng yǔ diàn zǐ xiāng tóng, diànhè yě yǔ diàn zǐ xiāng děng, dàn fú hào bù tóng。 wǒ men kě yǐ chēng zhī wéi fǎn diàn zǐ。” tā hái yù yán:“ kě yǐ jiǎ dìng, zhì zǐ yě huì yòu tā zì jǐ de fù tài。…… qí zhōng wèi zhàn mǎn de zhuàng tài biǎo xiàn wéi yī gè fǎn zhì zǐ。” guān yú fǎn zhì zǐ de yù yán, dào 1945 nián cái yóu xī gé léi( EmilioSegrè) zhèng shí。
yīng guó wù lǐ xué jiā bù lāi kè tè( BaronPatrickMaynardStuartBlackett,1897-1974) cóng 1921 nián qǐ jìn xíng gǎi jìn wēi 'ěr xùn yún shì zhàoxiàng jì shù yǐ yán jiū yuán zǐ hé de rén gōng zhuǎn biàn。 1924 nián, tā yòng yún shì zhào piàn shǒu cì chéng gōng dì yàn zhèng liǎo rén gōng qīng hé zhuǎn biàn, jí hài -14 hé fú huò α lì zǐ biàn wéi yǎng -17。 1925 nián, tā chuàng zhì liǎo yún shì zhào xiāng shòu zì dòng jì shù qì kòng zhì de zhuāng zhì。 zài C . D. ān dé sēn fā xiàn zhèng diàn zǐ hòu de duǎn duǎn jǐ gè yuè, bù lāi kè tè jiù yòng tā pāi shè de zhèng fù diàn zǐ chéng duì chǎn shēng guò chéng de yǔ zhòu xiàn jìng jì zhào piàn yòu lì dì zhèng shí liǎo zhèng diàn zǐ de cún zài。
yóu yú yǔ zhòu shè xiàn hé zhèng diàn zǐ de fā xiàn yòu mìqiè lián xì, nuò bèi 'ěr wěi yuán huì jiāng 1936 nián nuò bèi 'ěr wù lǐ xué jiǎng shòu yú zhè liǎng gè xiāng guān xiàng mùdì hè sī hé 'ān dé sēn, ér bù lāi kè tè yīn gǎi jìn wēi 'ěr xùn yún shì yǐ jí yóu cǐ zài hé wù lǐ lǐng yù hé yǔ zhòu shè xiàn fāng miàn zuò chū de yī xì liè fā xiàn, huò dé liǎo 1948 nián dù nuò bèi 'ěr wù lǐ xué jiǎng。
měi guó wù lǐ xué jiā kāng pǔ dùn( ArthurHolyCompton, 1892~ 1962)( yòu tú) yīn fā xiàn kāng pǔ dùn xiào yìng( yě chēng“ kāng pǔ dùn sǎnshè”) yú 1927 nián huò nuò bèi 'ěr wù lǐ xué jiǎng。 tā de zhù yào xīng qù shì hé wù lǐ yán jiū, tā yù jiàn hé néng huì gěi rén lèi dài lái jù dà de lì yì, wèile chōng fēn lì yòng hé néng, kāng pǔ dùn jué dìng xiān yán jiū yǔ zhòu shè xiàn , jìhuà zài 1932 nián duì dì cí wěi dù bù tóng hé gāo hǎi bá de dì fāng, jìn xíng yǔ zhòu shè xiàn qiáng dù děng fāng miàn de cèliáng, kāng pǔ dùn zǔ zhì liǎo 6 gè yuǎn zhēng duì, dào shì jiè gè dì de gāo shān、 chì dào fù jìn dī wěi dù qū děng jìn xíng liǎo guǎng fàn cèliáng, yǐ biàn duì chū shǐ de yǔ zhòu shè xiàn dào dǐ shì guāng zǐ hái shì dài diàn lì zǐ zuò chū hé lǐ de pàn duàn, kāng pǔ dùn běn rén zhù chí liǎo měi guó zhōng xī bù de luò jī shān mài yǐ jí 'ōu zhōu nán bù de 'ā 'ěr bēi sī shān mài、 ào dà lì yà、 xīn xī lán、 bìlǔ hé jiā ná dà děng dì de liǎng gè yuǎn zhēng duì。
1932 nián 3 yuè 18 rì, kāng pǔ dùn kāi shǐ liǎo xíng chéng 5 wàn yú yīng lǐ, biàn lì wǔ dà zhōu, kuà yuè chì dào 5 cì de yuǎn zhēng, yuǎn zhēng kāi shǐ shí, kāng pǔ dùn qīng xiàng yú jiē shòu mì lì gēn de( guāng zǐ de) jiǎ shuō, zài guǎng fàn cèliáng zhī hòu, tā de guān diǎn yòu liǎo gēn běn xìng de biàn huà, tā duàn dìng: hǎi píng miàn de yǔ zhòu shè xiàn qiáng dù kě yǐ xiāng dāng mǎn yì dì biǎo shì wéi zhǐ shì dì cí chǎng qīng jiǎo de hán shù; yǔ zhòu shè xiàn de qiáng dù suí gāo dù lián xù dì zēng dà, mì lì gēn suǒ duàn yán de zài 9000 mǐ chù yòu zuì dà zhí bìng bù cún zài。 9 yuè fèn yǐ hòu, kāng pǔ dùn lù xù shōu dào 60 duō wèi kē xué jiā zài fēn bù fàn wéi jí guǎng de 69 gè guān cè zhàn cèliáng dào de shù jù, fǎn yìng liǎo wěi dù cóng běi 78° dào nán 46°、 jīng dù cóng dōng 175° dào xī 173° zhè gè dì lǐ jīng wěi dù de fàn wéi nèi, yǔ zhòu shè xiàn qiáng dù de fēn bù qíng xíng, kāng pǔ dùn xuān bù yǔ zhòu xiàn cún zài wěi dù xiào yìng, bìng rèn wéi yǔ zhòu shè xiàn shì dài diàn de gāo néng lì zǐ。
mì lì gēn zài 1932 nián yě jìn xíng liǎo fàn wéi jiào guǎng fàn de guān cè。 jiā lì fú ní yà lǐ gōng xué yuàn yī wèi nián qīng wù lǐ xué jiā nèi hè( H.V.Neher) fā míng liǎo yī zhǒng gāo líng mǐn dù de zì dòng jì lù yàn diàn qì。 kōng jūn de fù zé rén tóng yì mì lì gēn shǐ yòng hōng zhà jī, kě jiāng cèliáng yí qì dài dào 8000 duō mǐ gāo kōng。 9 yuè dǐ, mì lì gēn zài qì xiàng shǔ de bāng zhù xià lì yòng qì qiú dào píng liú céng zuò liǎo cèliáng。 rú guǒ yǔ zhòu shè xiàn zhēn shì dài diàn lì zǐ liú, mì lì gēn yīngdāng yòu tiáo jiàn dé dào kāng pǔ dùn xiāng tóng de jié lùn de, dàn tā men yóu guān cè suǒ dé dào de jié lùn què wán quán bù tóng( zuǒ tú wéi mì lì gēn fā biǎo de wén zhāng)。
1932 nián 12 yuè dǐ, měi guó wù lǐ xué huì zài xīn zé xī zhōu dà xī yáng chéng( AtlanticCity) zhào kāi huì yì, mì lì gēn hé kāng pǔ dùn zhè liǎng wèi nuò bèi 'ěr wù lǐ jiǎng huò dé zhě jiù yǔ zhòu shè xiàn de běn zhì jìn xíng liǎo jī liè de zhēng lùn。 kāng pǔ dùn zài huì yì shàng bào gào: bù tóng wěi dù chù yǔ zhòu shè xiàn qiáng dù yòu míng xiǎn bù tóng, shuō míng chū shǐ yǔ zhòu shè xiàn yòu dài diàn lì zǐ de tè zhēng, bìng tí chū liǎo zhī chí zhè zhǒng guān diǎn de sān zhǒng shí yàn。 mì lì gēn zài dà xī yáng huì yì shàng xuān dú liǎo nèi hè kuà yuè chì dào háng xíng de cèliáng jiēguǒ, méi yòu fā xiàn wěi dù xiào yìng。 yóu yú shuāng fāng dū xuān chēng zì jǐ yòu shí yàn wéi zhèng, wú fǎ tǒng yī sī xiǎng, dàn dà duō shù wù lǐ xué jiā yǐ jīng kāi shǐ zhuànxiàng chéng rèn kāng pǔ dùn de guān diǎn。
1935 nián 11 yuè 11 rì, yóu liǎng míng yǒng gǎn de jià shǐ yuán( AlbertW.Stevens hé OrvilA.Anderson) jià shǐ tàn cè zhě 2 hào hài qì qiú( tǐ jī wéi 113000 lì fāng yīng chǐ) shàng shēng dào guān fāng jì lù de 22066 mǐ de gāo kōng, shōu jí liǎo dà qì、 yǔ zhòu xiàn hé qí tā shù jù。
měi guó jiā lì fú ní yà lǐ gōng xué yuàn de nèi dé méi yé( SethNeddermeyer, 1907-1988)( yòu tú) hé 'ān dé sēn( CarlD.Anderson) 1934 nián tí chū jiǎ shè: jù yòu gāo dù guàn chuān lì de zōng jì shì zhì liàng zài diàn zǐ yǔ zhì zǐ zhī jiān de lì zǐ de zōng jì。( zuǒ tú wéi 'ān dé sēn yǔ nèi dé méi yé)
1936 nián, tā men zài yǔ zhòu shè xiàn zhōng fā xiàn liǎo yī zhǒng dài dān wèi zhèng diànhè huò fù diànhè de lì zǐ, zhì liàng wéi diàn zǐ de 206.77 bèi, rén men yǐ wéi tā jiù shì tānɡ chuān xiù shù 1930 nián yù yán de jiè zǐ, chēng tā wéi μ jiè zǐ, hòu lái fā xiàn zhè zhǒng lì zǐ qí shí bìng bù cānyù qiáng xiāng hù zuò yòng, shì yī zhǒng qīng zǐ, suǒ yǐ gǎi míng wéi μ zǐ。
1938 nián, ào gé 'ěr( PierreAuger, 1899-1993)( yòu tú) fā xiàn liǎo guǎng yán kōng qì cù shè。 cù shè shì yóu yuán shǐ gāo néng lì zǐ zhuàng jī chǎn shēng de cì jí yà yuán zǐ lì zǐ。 tā fā xiàn cù shè de néng liàng gāo dá 1015 diàn zǐ fú tè, jí dāng shí yǐ zhī de yī qiān wàn bèi。
1940 nián 3 yuè 9 rì, yī jià bǐ qí AD-17 shuāng yì fēi jī zài hǎi bá 21050 yīng chǐ gāo kōng fēi yuè nán jí, wéi měi guó tàn xiǎn duì cèliáng yǔ zhòu xiàn。
1946 nián, wù lǐ xué jiā luó xī( BrunoRossi) yǔ chá cái pǐn( GeorgiZatsepin) lǐng dǎo de xiǎo zǔ jìn xíng liǎo shǒu cì kōng qì cù shè jié gòu de shí yàn( yòu tú)。 yán jiū xiǎo zǔ chuàng jiàn liǎo shǒu gè tàn cè kōng qì cù shè de xiāng guān tàn cè qì zhèn liè。
1946 nián, liǎng wèi yīng guó kē xué jiā luó chè sī tè( GeorgeD.Rochester) hé bā tè lè( CliffordC.Butler, 1922-1999) pāi liǎo xǔ duō yún wù shì shì jiàn de zhào piàn, zài qí zhōng yī zhāng zhào piàn zhōng, fā xiàn liǎo xiē xíng zhuàng xiàng zì mǔ V de jìng jì。 zhǐ yòu chéng rèn zhì liàng jìn sì wéi 494MeV/c2 de lì zǐ zài fēi xíng zhōng shuāi biàn chéng 'èr gè π jiè zǐ shí shēng chéng zhè xiē jìng jì, cái néng duì cǐ zuò chū jiě shì。 rén men què xìn cún zài yī zhǒng xīn de lì zǐ, gēn jù qí jìng jì xíng zhuàng, jiù jiào tā V lì zǐ( zuǒ tú)。 zhè zhǒng V lì zǐ xiàn zài jiào zuò K0 lì zǐ, zhè jiù shì hòu lái bèi chēng wéi qí yì lì zǐ de yī xì liè xīn lì zǐ fā xiàn de kāi shǐ。
1947 nián 8 yuè 16 rì, wù lǐ xué jiā bō mò lán cí( MartinPomerantz) xuān bù fàng fēi liǎo 4 gè xié dài yǔ zhòu xiàn tàn cè yí de qì qiú( zuǒ tú), zài zhì shǎo 127000 yīng chǐ de gāo dù yuè guò liǎo nán jí dì qū。
1947 nián, yīng guó de bào wēi 'ěr( CecilFrankPowell,1903-1969) děng rén chuàng zào liǎo jiāng hé rǔ jiāo yòng qì qiú sòng dào gāo céng kōng jiān qù jì lù yǔ zhòu xiàn de fāng fǎ, zài bō lì wéi yà 'ān dì sī shān dì qū cóng yǔ zhòu shè xiàn zhōng fā xiàn liǎo tānɡ chuān xiù shù 1930 nián suǒ yù yán de π jiè zǐ, zhì liàng yuē wéi diàn zǐ zhì liàng 273 bèi, tā yǔ yuán zǐ hé zhī jiān yòu hěn qiáng de xiāng hù zuò yòng, chēng wéi dài diàn π jiè zǐ。 π jiè zǐ cún zài de shí jiān jǐn yòu liǎng yì fēn zhī 'èr diǎn wǔ miǎo, zhī hòu biàn fēn liè wéi μ jiè zǐ, μ jiè zǐ cún zài shí jiān xiāng duì jiào cháng, wéi bǎi wàn fēn zhī yī miǎo, bìng yǐ měi miǎo zhōng shàng wàn gōng lǐ de sù dù fēi xíng。
tānɡ chuān xiù shù yǔ bào wēi 'ěr fēn bié yú 1949 nián hé 1950 nián huò dé nuò bèi 'ěr wù lǐ xué jiǎng。
1948 nián, jiàn qiáo dà xué de tiān wén xué jiào shòu huò yī 'ěr( FredHoyle, 1915-2001)( zuǒ tú) yǔ bāng dí( HermannBondi)、 gē 'ěr dé( ThomasGold) yī qǐ tí chū liǎo“ wěn héng tài yǔ zhòu lǐ lùn”, gāi lǐ lùn rèn wéi yǔ zhòu zài dà chǐ dù shàng, bāo kuò rèn hé shí hòu hé rèn hé dì fāng, dōushì yī yàng de。 zài zhè gè“ wěn héng tài” yǔ zhòu zhōng méi yòu kāi shǐ, méi yòu jié shù。 xīng xì zài gè gè fāng xiàng shàng jiǎn dān dì fēi lí, jiù xiàng kǎo dàn gāo shí dàn gāo shàng de pú táo gān suí zhe dàn gāo péng zhàng 'ér yuǎn lí。 wèile tián bǔ xīng xì tuì xíng hòu liú xià de xū kōng bìng bǎo chí yǔ zhòu zǒng de wài guān, tā men jiǎ dìng wù zhì zài xīng xì jì kōng jiān wú zhōng shēng yòu dì chuàng shēng, wù zhì de chuàng shēng shuài( měi lì fāng gōng lǐ měi nián chǎn shēng yī gè lì zǐ) qià hǎo yòng lái xíng chéng xīn de xīng xì。
1948 nián, gā mò fū( GeorgeGamow, 1904-1968) hé 'ā 'ěr fǎ( RalphAsherAlpher, 1921-) yě tí chū liǎo yǔ zhòu shì cóng yī gè yuán shǐ gāo mì zhuàng tài yǎn huà 'ér lái de lǐ lùn, bìng qǐng zhù míng hé wù lǐ xué jiā bèi dì( HansBethe) yī qǐ shǔ míng, zhè yī lǐ lùn bèi chēng zuò αβγ( Alpher,Bethe,&Gamow) lǐ lùn, huò yī 'ěr zài 1952 nián bǎ tā chēng wéi“ dà bào zhà lǐ lùn”( theBigBang), dàn tā rèn wéi yǔ zhòu bù huì zài yī shēng bào zhà zhōng chǎn shēng。
1949 nián, fèi mǐ( EnricoFermi,1901~ 1954) fā biǎo yǔ zhòu shè xiàn lǐ lùn, cháng shì yǐ chāo xīn xīng bào fā de cí lì chōng jī bō lái jiě shì yǔ zhòu shè xiàn de lì zǐ jiā sù jī zhì, dàn wèi zú yǐ jiě shì zuì gāo néng yǔ zhòu shè xiàn de cún zài。
1962 nián, měi guó má shěng lǐ gōng xué yuàn de lín sī lǐ( JohnLinsley) yǔ tóng shì, lì yòng xīn mò xī gē zhōu huǒ shān nóng chǎng 10 píng fāng gōng lǐ de kōng qì cù shè tàn cè qì zǔ tàn cè dào yī gè néng liàng gū jì wéi 1020 diàn zǐ fú tè de yǔ zhòu shè xiàn 。
1965 nián, měi guó bèi 'ěr diàn huà shí yàn shì de péng qí yà sī( ArnoPenzias, 1933- hé wēi 'ěr xùn( R.W.Wilson) wú yì zhōng fā xiàn liǎo dà bào zhà lǐ lùn yù yán de yǔ zhòu wēi bō bèi jǐng fú shè。 tā men běn xiǎng yào shǐ yòng yī gēn dà xíng tōng xìn tiān xiàn jìn xíng shè diàn tiān wén xué de shí yàn yán jiū, dàn yīn bù duàn shòu dào yī gè lián xù bù duàn běn dǐ zào shēng de gān rǎo, shǐ dé shí yàn wú fǎ jìn xíng xià qù。 nà gè zào shēng de bō cháng wéi 7.35 lí mǐ, xiāng dāng yú 3.5k wēn dù de hēi tǐ fú shè, qí gè xiàng tóng xìng de chéng dù jí gāo, ér qiě yǔ jì jié biàn huà wú guān。 jīhū yī nián, tā men xiǎng jìn bàn fǎ gēn zōng hé chú qù zhè gè zào shēng dàn sī háo bù qǐ zuò yòng, biàn dǎ diàn huà gěi pǔ lín sī dùn dà xué de luó bó tè · dí kè( RobertHenryDick,1916~), xiàng tā miáo shù yù dào de wèn tí, xī wàng tā néng zuò chū yī zhǒng jiě shì。 dí kè mǎ shàng yì shí dào liǎng wèi nián qīng rén xiǎng yào chú qù de dōng xī zhèng shì dí kè yán jiū zǔ zhèng zài shè fǎ xún zhǎo de dōng xī héng héng yǔ zhòu dà bào zhà cán liú xià lái de mǒu zhǒng yǔ zhòu bèi jǐng fú shè。 péng qí yà sī hé wēi 'ěr xùn huò dé liǎo 1978 nián nuò bèi 'ěr wù lǐ xué jiǎng。
1966 nián, gé léi sēn( KennethGreisen)、 chá cái pǐn( GeorgiZatsepin) hé gǔ cí wén( VademKuzmin) rèn wéi, gāo néng yǔ zhòu xiàn yǔ wēi bō bèi jǐng fú shè xiāng hù yǐng xiǎng jiǎn xiǎo liǎo néng liàng, yīn cǐ yǔ zhòu shè xiàn de néng liàng yìng dī yú 5x1019 diàn zǐ fú tè。( yòu tú wéi wèi xīng jì lù de yǔ zhòu wēi bō bèi jǐng tú) |
xiàn dài de yǔ zhòu xiàn tàn cè fāng shì |
zhí jiē tàn cè fǎ héng héng 1014eV yǐ xià de yǔ zhòu shè xiàn , tōng liàng zú gòu dà, kě yòng miàn jī yuē zài píng fāng gōng chǐ zuǒ yòu de lì zǐ tàn cè qì, zhí jiē tàn cè yuán shǐ yǔ zhòu shè xiàn 。 zhè lèi tàn cè qì xū yào rén zào wèi xīng huò gāo kōng qì qiú yùn zài, yǐ bì miǎn dà qì céng xī shōu yǔ zhòu shè xiàn 。
jiànjiē tàn cè fǎ héng héng 1014eV yǐ shàng de yǔ zhòu shè xiàn , yóu yú tōng liàng xiǎo, bì xū shǐ yòng jiànjiē cèliáng, fēn xī yuán shǐ yǔ zhòu shè xiàn yǔ dà qì de zuò yòng lái fǎn tuī yuán shǐ yǔ zhòu shè xiàn de xìng zhì。 dāng yǔ zhòu shè xiàn zhuàng jī dà qì de yuán zǐ hé hòu chǎn shēng yī xiē zhòng zǐ、 qīng zǐ jí guāng zǐ (γ shè xiàn )。 zhè xiē cì jí lì zǐ zài chóngfù zuò yòng chǎn shēng gèng duō cì jí lì zǐ, zhí dào píng jūn néng liàng děng yú mǒu xiē lín jiè zhí, cì jí lì zǐ de shù mù dá dào zuì dà zhí, chēng wéi cù shè jí dà, zài cǐ zhī hòu lì zǐ zhú jiàn shuāi biàn huò bèi dà qì xī shōu, shǐ cì jí lì zǐ de shù mù zhú jiàn xià jiàng, zhè zhǒng fǎn yìng chēng wéi“ kōng qì cù shè”。 dì qiú dì biǎo de zhù yào fú shè yuán shì fàng shè xìng kuàng wù, kōng qì cù shè de cì jí lì zǐ shì gāo kōng de zhù yào fú shè yuán, hǎi bá 20 gōng lǐ chù fú shè zuì qiáng, 100 gōng lǐ yǐ shàng de tài kōng fú shè zé yǐ tài yáng fēng jí yǔ zhòu shè xiàn wéi zhù。
kōng qì cù shè de chéng fèn zhù yào yǐ qīng zǐ jū duō, zhòng zǐ zuì shǎo。 tàn cè kōng qì cù shè yòu sān zhǒng fāng shì: dì miàn( jí dì xià) zhèn liè、 qì lún kě fū wàng yuǎn jìng、 yíng guāng wàng yuǎn jìng。
dì miàn( jí dì xià) zhèn liè tōng cháng xū yào duō gè dài diàn lì zǐ tàn cè qì zǔ chéng, fēn bù yú guǎng dà píng tǎn de qū yù, cì jí lì zǐ cái néng yòu chōng zú de qǔ yàng, kě quán nián cāo zuò。 qì lún kě fū wàng yuǎn jìng kě tàn cè yóu cì jí lì zǐ chǎn shēng de qì lún kě fū guāng, yíng guāng wàng yuǎn jìng kě tàn cè dài diàn lì zǐ yóu lí dàn qì chǎn shēng de yíng guāng, zhè liǎng zhǒng wàng yuǎn jìng zhǐ néng zài yè jiān cāo zuò qiě xū bì kāi chéng shì guāng yuán, píng jūn cāo zuò shí jiān zhǐ yòu 10%。
yǔ zhòu shè xiàn wéi lái zì tài yáng xì yǐ wài de gāo néng liàng lì zǐ, néng liàng yuē cóng 109eVto1020eV yǐ shàng。 zài kào jìn dì qiú de tài kōng zhōng, měi miǎo měi píng fāng gōng fēn yuē yòu yī gè yǔ zhòu shè xiàn chuān guò。 yǔ zhòu shè xiàn de zhù yào chéng fèn shì zhì zǐ, jí qí tā hé zhǒng cóng hài hé dào tiě hé yǐ shàng, shèn zhì wēi liàng de lán xì yuán sù。 rén zào lì zǐ jiā sù qì qí zuì gāo néng liàng yuē wéi 1013eV。 yòu tú xiǎn shì liǎo yǔ zhòu shè xiàn de néng pǔ, héng kuà 12 gè shù liàng jí de néng liàng。 néng pǔ shàng yòu liǎng gè yòu zhòng yào wù lǐ yì yì de zhuǎn zhé diǎn, 1015eV chēng wéi xī diǎn (knee), 3 ′ 1018eV chēng wéi huái diǎn (ankle)。 jí gāo néng yǔ zhòu shè xiàn (UltraHighEnergyCosmicRays:UHECR) zhù yào yán jiū 1018eV yǐ shàng de yǔ zhòu shè xiàn 。 wèishénme huì yòu zhè me gāo de néng liàng? tā men de lái yuán zài nà lǐ? tā men shì shénme lì zǐ? zhè xiē dōushì yǔ zhòu shè xiàn wù lǐ xué jiā de yán jiū kè tí。
UHECR de yán jiū jīng fèi zài měi guó chāo dǎo duì zhuàng jī (SuperconductingSuperCollider) jìhuà zhōng zhǐ hòu kuài sù zēng jiā, bìng chéng wéi tiān wén lì zǐ wù lǐ xué yán jiū de sān dà zhù liú zhī yī ( lìng liǎng xiàng wéi zǎo qī yǔ zhòu yǔ wēi bō bèi jǐng、 wēi zhōng zǐ yǔ 'àn wù zhì )。 |
|
- : radiation that reaches the earth from outer space, cosmic rays
|
|
yǔ zhòu xiàn |
|
kē xué | bǎi kē cí diǎn | gāo néng wù lǐ | hé fú shè tàn cè qì | dài diàn lì zǐ jìng jì tàn cè qì | yǔ zhòu | kē jì | tiān wén zhàn | |
|
|
yǔ zhòu shè xiàn yuán | yuán yǔ zhòu shè xiàn | cì jí yǔ zhòu shè xiàn | yǔ zhòu shè xiàn bào fā | chū jí yǔ zhòu shè xiàn | tài yáng yǔ zhòu shè xiàn | yín hé yǔ zhòu shè xiàn | yǔ zhòu shè xiàn bèi jǐng | yǔ zhòu shè xiàn miáo jì yí | yǔ zhòu shè xiàn shí yàn guǎn | yǔ zhòu shè xiàn tàn cè qì | yǔ zhòu shè xiàn děng xiàn xiàng | yǔ zhòu shè xiàn guāng pǔ yí | yǔ zhòu shè xiàn chéng yīn hé sù | yǔ zhòu shè xiàn běn dǐ jiàozhèng | yǔ zhòu shè xiàn fáng hù xì tǒng | yǔ zhòu shè xiàn fú zhào shēng chéng de hé sù | |
|