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GZK极限
GZK极限，是以提出者Greisen、Zatsepin、Kuzmin三人姓氏之首字母为名的理论上限，描述源自远处的宇宙射线应有的理论上限值。 这项极限是在1966年由Kenneth Greisen、Vadim Kuzmin与Georgiy Zatsepin三人所计算，其基础为宇宙微波背景辐射(cosmic microwave background radiation, CMB radiation)与宇宙射线的预期交互作用。预测中指出宇宙射线所带的能量如果超过阈值5×1019 电子伏特 (eV)则会与宇宙微波背景的光子发生交互作用，产生Π介子(pion)。这样的作用会持续发生，一直到射线粒子的能量低于Π介子产生阈值。因为此交互作用相关的平均自由径(mean free path)其值甚低，举例来说，起源处距离地球远大于50 百万秒差距 (Mpc)的星系外宇宙射线(extragalactic cosmic rays)若其能量大于此阈值者，则不可能在地球上观测到；而此距离内又不存在目前已知可以产生此般能量的宇宙射线源。 物理学中未解决的问题: 为何有些宇宙射线所带的能量从理论的角度来看实在太过于高呢？假使没有近地球的射线粒子源，而这些射线粒子是来自远方，则应该为宇宙微波背景辐射所散射吧？已有一些由AGASA实验所作的观测显示远源的宇宙射线带有高于此极限的能量（称作超高能量宇宙射线）。这样的观测事实被称作GZK悖论(GZK paradox)或宇宙射线悖论(cosmic ray paradox)。 这些观测似乎与目前所知的狭义相对论(特殊相对论)及粒子物理的预测相违背。不过，也有一些对于此类观测所作的可能解释，似乎可以解决这种不一致。首先，这些观测可能出自于仪器上的误差，或者是对于实验结果不正确的解读。再者，宇宙射线也可能有局域的粒子源（虽然尚不明白这些粒子源会是什么。） 另外的尝试是采用极高能量低交互作用性粒子(ultra-high energy weakly interacting particles)来解释(例如：微中子)，其可以在很远处被创生出来，之后才在局域发生反应，生成所观测到的粒子。 目前已有一些奇异理论被提出，以来解释这些观测，其中最著名的是双重特殊相对论(theory of doubly-special relativity)。 时至2003年，一些宇宙射线实验如伽玛射线大区域太空望眼镜(Gamma-ray Large Area Space Telescope, GLAST)与皮埃尔·奥杰观测站(Pierre Auger Observatory)计划要证实或否定稍早观测结果的可信度。 相关条目 超高能量宇宙射线，又被戏称为“我的天啊粒子”(Oh-My-God particle) Zevatron 双重狭义相对论 双重狭义相对论或称双重特殊相对论(Doubly-special relativity, DSR；英文又称deformed special relativity及extra-special relativity)是一个狭义相对论的新理论。最先是在一篇由乔凡尼·阿梅利诺-卡梅利亚(Giovanni Amelino-Camelia)所写的论文所假设，虽然稍早在Paul Merriam的一篇论文中已被隐射。在这理论中，他假设除了光速外，一个以普朗克尺度(Planck scale)为基础的特征能量尺度也该在相对论性转换中维持不变性。他的理论包含了与观测者独立无关的速度尺度及长度/动量尺度。 另一版本的双重狭义相对论，受到阿梅利诺-卡梅利亚成果所鼓舞，稍后由João Magueijo与李·斯莫林(Lee Smolin)所提出。现有提案指出这些理论可能与循环量子引力(loop quantum gravity)有关。 E = mc2 狭义相对论公式 E = mc2 / (1 + mc2 / Ep) 斯莫林及马古尤的双重狭义相对论公式 这些研究的动机之一是出于高能量宇宙射线的观测显示出违反了GZK极限(Greisen-Zatsepin-Kuzmin limit)的结果，其被戏称作是“我的天啊粒子”。 ※※※※※※ 我的新论文《用中智学分析和改造狭义相对论》，没有被《前沿科学》采纳的文章。http://www.bjxdl.net/bbs/ViewFile.asp?FileName=20074291414414.rar 用winrar解压缩后就可以阅读 |