宇宙线物理

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宇宙线物理(cosmic ray physics),研究宇宙线的性质、起源、加速、传播、演变及其与物质相互作用的物理学分支。它是一门与粒子物理及核物理、天体物理及宇宙学、太阳物理、地球物理及空间物理相互交叉的学科。

对宇宙线的实验探测,研究高能宇宙线引起的粒子–核相互作用,利用产生于远距离的宇宙线中微子来研究中微子的性质,在宇宙线中寻找未知粒子等,属于宇宙线高能物理的范围。寻找和观测银河系内或河外空间的各类能产生高能宇宙线的源(如超新星遗迹、脉冲星、银河弥散源、活动星系核、γ射线暴等),测量银河宇宙线的成分、能谱、元素及同位素丰度,以研究宇宙线的起源、加速、在银河系空间或星系际空间的传播,属于宇宙线天体物理的范围。在宇宙线中寻找宇宙反物质粒子,寻找暗物质粒子,寻找原生磁单极子,通过观测宇宙线研究星系际空间红外背景光子密度等,被称为观测宇宙学,具有与宇宙学交叉的学科性质。研究太阳活动高能过程所发射的粒子,它们的加速和在行星际空间的传播,它们与太阳表面及太阳大气层中其他物理过程的相互关系,研究太阳活动对银河宇宙线的调制等,属于宇宙线太阳物理的范围。研究近地空间低能宇宙线粒子的分布及演变,它们与太阳、日地空间及地磁场的各种物理条件的相互关系,则属于宇宙线空间物理或地球物理的范围。见宇宙线。