Primary cosmic radiation and extensive air showers
Primary cosmic radiation and extensive air showers
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初级宇宙辐射和广泛的空气簇射
DOI：
10.1007/bf02783106
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发表时间：
1961
期刊：
影响因子：
--
通讯作者：
B. Peters
中科院分区：
文献类型：
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作者：
B. Peters
摘要检验了这样一种假设，即在不同的能量区域中，强度差异很大的宇宙线粒子的分离来源占主导地位。特别是，讨论了下列问题：这种分离的源是否能控制初级粒子光谱的相邻能量区间，而不引起斜率的明显变化或空气簇射的大小-频率分布的不连续？这些独立的贡献，如果它们存在的话，是否仍然可以用现有的技术在实验上加以区分？关于大范围的空气骤雨的现有数据是支持还是反对这一假设的证据？看来，如果存在这种独立的源，即使它们在强度上的差异高达数千倍，空气簇射的大小-频率关系也不会出现重大偏离，只要初级辐射中的所有化学成分在用粒子的磁刚性或每个核子的能量表示时具有相同的光谱，并且进一步假设加速粒子束的化学成分不从太大程度上偏离其在较低能量下的组成。虽然在这种情况下，即使较强的来源所提供的粒子的刚性无限急剧地截断，也不会对空气簇射的大小频谱造成显著的干扰，但却会在某些其他簇射参数与簇射大小的关系上产生不连续和不规整的情况。-多名调查人员报告了与大约1015电子伏特的初级能量相对应的簇射大小的反常现象，到目前为止，这些不规律的现象还没有找到充分可信的解释。这些观察结果似乎都支持这样的假设，即在低于这个能量的能量下提供大多数宇宙线粒子的源中发生了相当剧烈的刚性截止。然而，可以预测到还没有发现的其他可测量的不规则性。-导致这一假设的考虑强调了初级宇宙辐射的化学成分的复杂性在解释空气簇射现象中必须发挥的重要作用。鉴于给定大小的簇射起源的复杂性，有人认为，根据轴上核活性粒子的最大能量对空气簇射进行分类，可能比根据簇射粒子总数的惯常分类更有助于理解各种潜在的核和电磁过程。我的问题是：我不能让我的能量占主导地位，我也不能让我的工作不再持续下去。Possono，Tuttavia，Tali贡献的分离，Sesesono，essere disinti perimentalente e le tech ententi？我认为这是一种更好的控制方式！这是一种独立的、有意义的、不同的、不同的。我的意思是，我不会再做任何其他的事情了，我不会再做任何事情了，我不会再做任何事情。约1015 eV，约1015 eV，非汉诺特罗瓦托和阿德瓜。在此之前，L一直在为我们的工作做准备。我不知道我的名字是什么，我的意思是说，我的意思是。我拥有的是其他国家的财产，不是国家的财产。在L的重要工作中，我不再考虑这些问题，而是完成了一个新的组合--银河和放射状的松香。在未来的一段时间里，我们将完成一项重要的任务，那就是将所有的技术都归类到一个新的领域中去。
SummaryThe hypothesis, that separate sources of cosmic ray particles of widely differing strength predominate in different energy regions, has been examined. In particular the following questions are discussed : Can such separate sources dominate neighbouring energy intervals of the primary particle spectrum without introducing appreciable changes in slope or discontinuities in the size-frequency distribution of air showers? Can such separate contributions, if they exist, nevertheless be distinguished experimentally with existing techniques? Do available data on extensive air showers provide evidence for or against the hypothesis? It appears that, if such separate sources existed and even if they differed in strength by factors as large as thousand, no significant departure from smoothness in the size-frequency relation of air showers would occur, provided only that all chemical components in the primary radiation have identical spectra when expressed in terms of the magnetic rigidity of the particles or energy per nucleon, and provided further that the chemical composition of the accelerated particle beam does not deviate too radically from its composition at lower energies. While under these conditions even an infinitly sharp cut-off in rigidity of the particles supplied by the stronger of the contributing sources will not produce a significant disturbance in the size frequency spectrum of air showers, it will nevertheless produce discontinuities and irregularities in the dependence of certain other shower parameters on shower size.-Irregularities which so far have found no adequate plausible explanation have been reported by various investigators at a shower size corresponding to a primary energy of about 1015 eV. Each of these observations seems to support the hypothesis that a rather sharp rigidity cut-off occurs in the source which supplies most cosmic ray particles below this energy. Additional measurable irregularities can be predicted which have, however, not yet been discovered.-The considerations leading to this hypothesis emphasize the important role which the complexity of the chemical composition of primary cosmic radiation must play in the interpretation of air shower phenomena. In view of the resulting complexity in the origin of showers of a given size, it is suggested that a classification of air showers according to the maximum energy of the nuclear-active particles in the axis may be more relevant to an understanding of the various underlying nuclear and electromagnetic processes than the customary classification on which is based the total number of shower particles.RiassuntoSi esamina l’ipotesi che sorgenti separate di particelle dei raggi cosmici di energie fortemente differenti predominino in differenti regioni di energia. In particolare si discutono le seguenti questioni: possono tali sorgenti separate essere predominanti in intervalli di energie dello spettro primario delle particelle adiacenti senza produrre variazioni apprezzabili della pendenza o discontinuità nella distribuzione grandezzafrequenza degli sciami atmosferici? Possono, tuttavia, tali contributi separati, se esistono, essere distinti sperimentalmente con le tecniche esistenti? I dati disponibili sugli sciami estesi dell’aria forniscono prove a favore o contro tale ipotesi! Sembra che se tali sorgenti separate esistessero ed anche se differissero in energia per fattori fino a mille, non si dovrebbero avere scostamenti significativi dalla continuità della relazione grandezzafrequenza degli sciami dell’aria, purchè tutti gli elementi chimici componenti la radiazione primaria abbiano spettri identioi se espressi in termini della rigidità magnetioa delle particelle o di energia per nuoleone, e purohè, inoltre, la composizione chimica del fascio di particelle accelerato non si scosti troppo radicalmente dalla sua composizione ad energie inferiori. Mentre in tali condizioni anche un taglio infinitamente netto della rigidità delie particelle derivanti dalla più forte delle sorgenti agenti non produrrà un’alterazione significativa nello spettro grandezza-frequenza degli seiami atmosferici, produrrà, tuttavia, discontinuità e irregolarità nella dipendenza di alcuni altri parametri dalla grandezza dello sciame. Da vari osservatori sono state riferite irregolarità per grandezze degli soiami corrispondenti a un’energia primaria di circa 1015 eV, che finora non hanno trovato una spiegazione adeguata. Ognuna di tali osservazioni sembra sostenere l’ipotesi che un taglio abbastanza netto avvenga nella sorgente. che fornisce il massimo numero di particelle al disotto di tale energia. Si possono predire ulteriori irregolarità misurabili che, tuttavia, non sono ancora state osservate. Le considerazioni che conducono a questa ipotesi mettono in evidenza l’importanza che la complessità della composizione chimica della radiazione cosmica primaria deve avere nell’interpretazione dei fenomeni degli sciami atmosferici. In vista della complessità risultante dell’origine degli soiami di una data grandezza si pensa che una classificazione degli sciami dell’aria seoondo la massima energia delle particelle nuclearmente attive giacenti nell’asse sia più signiflcativa per la comprensione dei vari processi nucleari ed elettromagnetici in atto, della consueta classificazione basata su] numero totale delle particelle dello soiame.