Hogyan jutnak el a müonok a Földre?
Pontszám: 4,1/5 ( 50 szavazat )A müonok a kozmikus sugarak melléktermékei, amelyek a felső légkör molekuláival ütköznek. A müonok körülbelül 0,994 c átlagos sebességgel érik el a Földet. A Föld felszínén percenként körülbelül 1 müon halad át 1 cm2-es területen (~10 000 müon négyzetméterenként egy perc alatt). A müonfluxus időben állandó.
A müon elérheti a földet?
A müonok akkor jönnek létre, amikor az űrben haladó kozmikus sugarak a Föld felszíne felett mintegy 10 kilométerrel a légkörben lévő molekulákba ütköznek. Még a közel fénysebességgel mozgó müonoknak is csak körülbelül 700 métert kellene megtenniük, mielőtt lebomlanak, ezért azt gondolhatja, hogy egyetlen müon sem érheti el a Földet . Nem úgy!
Mekkora a müonok áramlása, amelyek elérik a Földet?
A Föld felszínén megfigyelt müonok többségét primer kozmikus sugarak állítják elő a felső légkörben. Ezek a legtöbb tengerszintre érkező energetikai részecske, körülbelül 1 müon/négyzetcentiméter/perc fluxussal .
Meddig utazna el a müon, mielőtt elbomolna, ha nem lenne idődilatáció?
A CERN átlagosan 250 méteres távolságot mért a pionok bomlása előtt. Más bizonyítékok a kozmikus sugárzású müonok tanulmányozásából származnak. A müonok, ha nem vesszük figyelembe az időbeli dilatációt , átlagosan 0,66 km-t tennének meg, mielőtt elbomolnának.
Hogyan bizonyították a müonok az idődilatációt?
A legmeggyőzőbb kísérleti bizonyíték a mozgás irányában bekövetkezett idődilatációra a kozmikus müonkísérletek eredményei. ... A müonok relativisztikus sebességgel haladnak, és instabil részecskék, átlagos élettartamuk nyugalomban T0 ~ 2,2 µs. Relativisztikus sebesség mellett a müonok idődilatációt tapasztalnak.
Miért érik el a müonok a Föld felszínét?
Miért éri el annyi müon a Földet?
A müonok a kozmikus sugarak melléktermékei, amelyek a felső légkör molekuláival ütköznek . A müonok körülbelül 0,994 c átlagos sebességgel érik el a Földet. A Föld felszínén percenként körülbelül 1 müon halad át 1 cm2-es területen (~10 000 müon négyzetméterenként egy perc alatt). A müonfluxus időben állandó.
Miért történik idődilatáció?
A gravitációs idődilatáció azért következik be, mert a nagy tömegű tárgyak erős gravitációs teret hoznak létre . A gravitációs tér valójában a tér és az idő görbülete. Minél erősebb a gravitáció, annál jobban görbül a téridő, és annál lassabban halad maga az idő.
Mekkora a legnagyobb távolság, amelyet egy müon megtehet 2,2 μs élettartama alatt?
Ha azt kérdeznéd, milyen messzire tud megtenni egy müon, ha egyszer létrejött, azt gondolnád, hogy megszorozod az élettartamát (2,2 mikroszekundum) a fénysebességgel (300 000 km/s), így 660 méteres választ kapsz.
Mennyi a müon élettartama?
A müon élettartama τµ = 2,197 µs .
Mekkora a távolság a földtől a müon szempontjából?
A müonok instabil részecskék, amelyek akkor keletkeznek, amikor a kozmikus sugarak kölcsönhatásba lépnek a felső légkörrel. Nagyon nagy sebességgel mozognak (β ~ 0,9999), és nagyon rövid élettartamúak, τ = 2 × 10-6 s, a laboratóriumban mérve. ∴ távolság = 0,9999c × 1,4 × 10-4 s ≅ 42 km Mivel 42 km > 10 km, a müonok elérik a földet.
Milyen magasságban jönnek létre a müonok?
A müonok a felső légkörben keletkeznek, körülbelül 50 000 láb tengerszint feletti magasságban . Közeli fénysebességgel haladva legfeljebb 100 μs kell a tengerszint eléréséhez.
Hol keletkeznek müonok?
A müonok olyan kölcsönhatások során keletkeznek , amelyek magas légkörben lépnek fel a gáznemű molekulák magjai és a primer kozmikus sugarak között, amelyek többnyire nagy energiájú protonok.
Hány müon keletkezik?
Körülbelül 10 000 müon éri el a földfelszín minden négyzetméterét percenként ; ezek a töltött részecskék a felső légkör molekuláival ütköző kozmikus sugarak melléktermékeiként jönnek létre.
Mennyi ideig tartanak tovább a mozgó müonok, mint nyugalmi állapotban?
Mozgó részecskék Ha a müon nyugalmi élettartamát 2,197 μs laboratóriumi értéknek vesszük, a kozmikus sugárzás által előállított, a fénysebesség 98%-ával utazó müon élettartama a megfigyelésekkel összhangban körülbelül ötször hosszabb .
Találhatunk müonokat a kozmikus sugarakban?
Müonok a légkörben , a kozmikus sugarak egyik összetevője. A légköri müonok a kozmikus sugárzáporok lényeges alkotóelemei. Amikor az űrből érkező nagy energiájú primer részecske ütközik a felső atmoszféra magjával, részecskék permetét hoz létre, amelyek később kölcsönhatásba lépnek egymással.
Hogyan számítják ki a müonokat?
A müonok a második generációból származó leptonok, egységnyi elektromos töltésük és tömegük sokkal nehezebb, mint az elektroné: mμ = 105,7 MeV/c2. Átlagos élettartamukat nagy pontossággal mérték több kísérlet adatainak összevonásával, így τμ = 2,1969811(22) μs [1].
Mi a legkisebb részecske?
A kvarkok a legkisebb részecskék, amelyekkel tudományos próbálkozásunk során találkoztunk. A kvarkok felfedezése azt jelentette, hogy a protonok és a neutronok már nem voltak alapvetőek.
Mennyi az elektron élettartama?
Az elektronok élettartama legalább 66 000 yottaév .
A müonok helyettesíthetik az elektronokat?
Ezek helyettesíthetik az elektronokat az atomokban . Ha ezt a müonsugarat egy célpontra irányítja, akkor a müonok egy része felváltja az elektronokat a célpont atomjaiban. Ez nagyon szép, mert ezeket a „muonatomokat” a nem relativisztikus kvantummechanika írja le, az elektrontömeget ~100 MeV-tal helyettesítve.
Mekkora sebességgel kell mozognia egy müonnak, hogy 10 km-t tudjon eljutni a felső légkörtől a Föld felszínéig?
Akkor keletkeznek, amikor kozmikus sugarak bombázzák a felső légkört a Föld felszíne felett körülbelül 10 km-rel, és nagyon közel haladnak a fénysebességgel . A probléma, amellyel foglalkozni szeretnénk, az, hogy miért látjuk bármelyiket a Föld felszínén.
Milyen messzire utazik el a müon a Földön lévő megfigyelő által?
Egy földi megfigyelő szerint a müon 0,950 °C-on halad 7,05 μs-ig a keletkezésétől a lebomlásáig. Ezért a Földhöz képest a következő távolságot teszi meg: L 0 = v Δ t = ( 0,950 ) ( 3,00 × 10 8 m/s ) ( 7,05 × 10 -6 s ) = 2,01 km .
Milyen gyorsan kell egy müonnak haladnia a megfigyelőhöz képest, hogy a megfigyelő által mért élettartama 10-szer hosszabb legyen, mint a megfigyelőhöz képest nyugalmi állapotban?
A müon élettartama 2,2 mikroszekundum . Közel a fénysebességhez (3 x 10 8 m/s) mozog. Ezért körülbelül 6,6 x 10 2 métert fog megtenni, mielőtt elpusztulna.
Mennyi ideig tart 1 óra az űrben a Földön?
Válasz: Ez a szám 1 óra szorzata 0,0026 másodperc . Tehát egy embernek azon a mélyűri helyen van egy órája, amely egy órán keresztül járna, míg az illető kiszámolta, hogy a mi óránk 59 perc, 59,9974 másodperc.
Lehet-e visszautazni az időben?
Általános relativitáselmélet. Az időutazás a múltba elméletileg lehetséges bizonyos általános relativitáselmélet téridő geometriáiban, amelyek lehetővé teszik a fénysebességnél gyorsabb utazást, mint például a kozmikus húrok, átjárható féreglyukak és az Alcubierre-hajtások.
Az űrhajósok gyorsabban öregszenek?
A világűrben való repülés drámai hatással van a testre, és az űrben élők gyorsabban öregednek, mint a Földön . ... Ezek a vizsgálatok kimutatták, hogy a tér megváltoztatja a génműködést, a sejt erőművének (mitokondriumának) működését és a sejtek kémiai egyensúlyát.