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Unsere Welt zu verstehen:  Kosmische Strahlung



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Kosmische Strahlung

kommt bei uns an als sog. » Höhenstrahlung «

 
 
Schon um 1900 war sog. » Höhenstrahlung « bekannt, ihrer Natur nach aber noch nicht verstanden. Ab 1912 hat man entdeckt, dass sie mit zunehmender Höhe nicht abnahm, sondern sogar noch deutlich intensiver wurde.
 
Was die Natur der ursprünglich für energiereiche Gammastrahlung gehaltenen Teilchen anbelangt, so wurde die erst bekannt, nachdem in den 1930-er Jahren verbesserte Messmöglichkeiten zur Verfügung standen.
 
Es zeigte sich, dass jene » kosmische Strahlung « aus Protonen, Elektronen und ionisierten Atomen besteht. In Labors sind sie nicht mehr nachweisbar, da sie beim Durchqueren der Erdathmosphäre Wechselwirkungen auslösen, die zur Metamorphose jener Primärstrahlung in eine aus anderen Partikeln zusammengesetzte Sekundärstrahlung führen.
 
Die Erforschung der kosmischen Strahlung zählt heute zu einem recht spannenden Themenbereich der Astrophysik und ist noch lange nicht abgeschlossen.
 
Bei den meisten Atomkernen handelt es sich um Protonen (87%) und Heliumkerne. Nur etwa 1 Prozent sind schwerere Elemente.
 
Sie kommen keineswegs nur von der Sonne. Die Milchstraße steuert ebenso viel bei, doch der interessanteste Teil — unglaublich hochenergetische Teilchen — kommt aus den Tiefen des Universums. Letztere verfügen über Energien von bis zu 1020 eV und sind damit deutlich energiereicher als alles, was heute in Beschleuniger-Anlagen wie dem CERN produzierbar ist: Ein einziges solch hochbeschleunigtes Proton kann ebenso viel Energie haben wie ein Stein von 1 kg Masse, wenn er von der Spitze des Eiffelturms geworfen am Boden aufschlägt. Es ist dies das 1027-fache seiner Ruhemasse.
 
Welche Mechanismen zu derart stark beschleunigten Teilchen führen ist heute erst im Ansatz bekannt. Supernovae dürften einen großen Teil davon produzieren. Die in ihren Schockwellen mitgeführten Magnetfelder können den Teilchen Energien bis 1018 eV verleihen (so argumentierte Enrioco Fermi 1949). Die noch energiereicheren kommen ganz sicher von außerhalb der Milchstraße und könnten beim Zusammenstoß von Galaxien entstehen.
 
 
Quelle: Dieter B. Herrmann: Das Urknall-Experiment (2014), S. 216-220


 


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Kosmische Strahlung


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