大胆假设:人类无论如何都会死,对吧?不管未来的技术是什么...

[编辑此段落]表单

宇宙射线一般是指大约46亿年前太阳星云刚刚形成的地球。初生的地球被称为第一代大气[1]

当时由于地球质量不够大,还缺乏足够的引力来吸收大气,又有强烈的太阳风(太阳因高温膨胀而不断抛出的粒子流,在太阳附近的速度约为每秒350 ~ 450公里),所以很快就把以氢氦为主的第一代大气吹到了太空。随着地球的不断旋转和聚集,由于自身的凝结和收缩以及放射性物质(如铀和钍)转化产生的热量,原始地球不断升温,其内部甚至达到炽热的程度。于是重物质向内下沉,形成地核和地幔,而较轻的物质分布在地表,形成地壳。

新形成的地壳相对较弱,地球内部温度很高,所以火山活动频繁,火山喷出的许多气体构成了第二代大气,即原始大气。

原始大气是没有游离氧的还原大气,多以化合物形式存在,分子量较大,运动较慢。此时地球的质量和引力足以吸收大气,因此原始大气的各种成分不易逃逸。之后地球表面温度逐渐降低,水蒸气凝结成雨,降落在地球表面的低洼处,成为河流、湖泊和原始海洋。当时由于大气中没有游离氧(O2),天空中也没有臭氧(O3)层阻挡和吸收太阳辐射的紫外线,所以紫外线可以直接到达地球表面,成为合成有机物的能源。此外,天空放电和火山爆发释放的热量、宇宙射线(来自太空的高能粒子流,其来源目前未知)和陨石穿过大气层产生的冲击波(会产生几千摄氏度到几万摄氏度的高温)也有助于有机物的合成。但天空排放可能是最重要的,因为这种能量提供了更多的能量,并在海洋表面附近释放,在那里还原大气合成的有机物很容易被冲进原始海洋。

宇宙线生成

太阳系运行在圆盘状的银河系中,它会相对银河系中心运动,每6200万年到达银河系中心的最远点。而整个“星系盘”是在包裹着它的热气中以每秒200公里的速度运行的。“银河系的圆盘不像飞盘那么光滑,”这位科学家说。“是平的。”当星系的“北方”或前端与周围的热空气摩擦时,就会产生宇宙射线。

[编辑此段]研究

由于对宇宙射线研究的重视,世界各国都投入了资金和设备进行研究。前苏联、日本、中国、美国、法国等国家先后建立了宇宙线观测站。尽管宇宙射线的起源尚无定论,但科学家们已经逐渐了解了宇宙射线的特性及其对地球和人类环境的影响。

我们知道宇宙射线主要是由质子、氦核、铁核等裸核组成的高能粒子流。它还包含可以穿过地球的中性伽马射线和中微子流。它们在星系际星系和太阳的磁场中被加速和调制,其中一些最终通过大气层到达地球。人类对微观世界宇宙线的研究主要采用三种观测方法,即:太空观测、地面观测和地下(或水下)观测。

为了长期有效地观测宇宙射线,许多国家都建立了观测站。1943年,前苏联在亚美尼亚建立海拔3200米的阿拉加兹山站。战后,日本建立了海拔2770米的鞍山观象台。1954年,中国在云南建立了海拔3200米的东川站。65438年至0990年,中国和日本合作建立了西藏羊八井宇宙线观测站。几乎所有外来的高能宇宙线,除了中微子,在经过大气层时都会与大气中的氧、氮等原子核发生碰撞,转化为次级宇宙线粒子,而超高能宇宙线的次级粒子又有足够的能量产生下一代粒子,以此类推,就会产生一个巨大的粒子群;法国人奥吉尔于1938年在阿尔卑斯山观测到这一现象,并命名为“大范围大气簇射”。

在延长的大气簇射过程中,能量低于14电子伏的粒子很难到达3000米以下的低空,但超高能粒子群在4000米发展到最大。由于西藏羊八井地处海拔4300米,终年不下雪,地势平坦开阔,在能源、交通、生活等方面都有便利的条件,所以科研人员可以在这里进行多年不间断的观测。以羊八井的闪烁体探测器为例。当粒子穿过闪烁体时,它们会失去能量,并使闪烁体发出荧光。这种闪光经过光阴极转换和光电倍增管放大后转换成电脉冲信号。这个信号通过电缆送到电子记录系统,由磁带常年记录。同时我们可以认为,单位面积安装的闪烁体越多,密度越大;接收到的辐射粒子越多,记录就越准确。除闪烁体探测器外,羊八井站建成的宇宙线收集方式有:80平方米乳胶室和局部淋浴探测器;中子反应堆中的中子望远镜:实验50平方米RPC地毯探测器。

宇宙射线还是有转化和淋浴的过程。除了中微子,几乎所有的高能宇宙线在穿过大气层时,都会与大气中的氧、氮等原子核发生碰撞,转化为次级宇宙线粒子,而超高能宇宙线的次级粒子将有足够的能量产生下一代粒子。这样下去,一级转化会产生巨大的粒子群。1938年,法国人奥吉尔在阿尔卑斯山观测到这一现象,并将其命名为“大范围大气阵雨”。

[编辑此段]影响

虽然当宇宙射线到达地球时,会有大气阻挡部分辐射,但是射线流的强度仍然很大,很可能会对空中交通造成一定的影响。例如,现代飞机上使用的控制系统和导航系统都是由相当灵敏的微电路组成的。一旦在高空受到带电粒子的攻击,就可能失效,给飞机的飞行带来相当大的麻烦和威胁。

一些科学家认为,国际社会长期以来广泛关注的全球变暖问题,很可能与宇宙射线有直接关系。这种观点认为,温室效应可能不是全球变暖的唯一元凶,宇宙射线可能通过改变低层大气中云的形成方式来促进全球变暖。这些科学家认为,宇宙射线水平的变化可能是解释这一难题的关键。他们指出,来自外太空的高能粒子形成的带电离子可以导致水滴凝结,从而可以增加云的增长。也就是说,宇宙射线越少,就意味着产生的云越少,这样太阳就可以直接加热地球表面。近20年来太阳活动及其辐射强度的观测数据支持了一个新观点,即当太阳活动变得更加强烈时,低层云的覆盖范围减小。这是因为太阳发出的低能带电粒子(也就是太阳风)可以偏转宇宙射线,随着太阳活动的加剧,太阳风也在增强,从而到达地球的宇宙射线更少,因此形成的云也更少。此外,在上层空间,如果宇宙射线产生的带电粒子浓度较高,这些带电离子可能会相互碰撞,重新组合成中性粒子。然而,低海拔的带电离子会保持相对较长的时间,这足以导致新的云形成。

此外,几位美国科学家还认为,宇宙射线很可能与生物物种的灭绝和出现有关。他们认为,宇宙射线在某一阶段突然增强,很可能破坏地球臭氧层,增加地球环境的放射性,导致物种变异甚至灭绝。另一方面,这些射线可能会导致新物种变异,从而产生全新一代。同时,这一理论指出,一些生活在洞穴、海底或地表以下的生物并没有灭绝,因为它们可以逃避大部分的辐射。从这个角度来说,宇宙射线才是真正的“宇宙导弹”。

[编辑本段]含义

时至今日,人类仍然无法确切说出宇宙射线是从哪里产生的,但普遍认为可能来自超新星爆发和遥远的活动星系;他们免费带来有关太阳和地球空间环境的宝贵信息。科学家希望接收这些射线,以观察和研究它们的起源以及宇宙环境中的微观变化。

宇宙线的研究逐渐成为天体物理学的一个重要领域,许多科学家试图解开宇宙线之谜。但是直到现在,人们还没有完全了解宇宙射线的起源。一般认为宇宙射线的产生可能与超新星爆发有关。对此,有科学家认为,宇宙射线是在超新星爆发的瞬间产生的,“死亡”的恒星在爆炸并射向太空时会发出一股高能带电粒子流;另一种理论认为,宇宙射线来自超新星爆炸后的残留物。

不管最后的结论会是什么,科学家们总是对宇宙射线的研究投入巨大的热情。罗杰·科莱在《宇宙导弹》一书中对为什么要研究宇宙射线做了精辟的解释:

“对宇宙射线的研究已经成为天体物理学的一个重要领域。虽然至今没有确定宇宙线的起源,但一般认为,对宇宙线的研究可以获得很多关于宇宙大多数奇特环境中过程的信息:关于射电星系、类星体和中子星周围吸积盘以及流入物质形成的黑洞的知识。我们对这些天体物理物体的了解还很肤浅。今天宇宙线研究的主要驱动力是希望了解为什么大自然可以在这些天体上产生具有如此非凡能量的粒子。”

[编辑此段]研究历史

1903年,欧内斯特·卢瑟福(1871-1937)(左)和H.L .库克研究了这个问题。他们发现,如果小心地移走所有的放射源,验电器的每立方厘米每秒会产生大约十对离子。他们用铁和铅完全屏蔽了验电器,离子的产生可以减少几乎十分之三。他们在论文中提出了可能存在某种穿透力很强的辐射,类似于伽马射线,从外部进入验电器,从而激发二次放射性的观点。

1909年,为了找出这一现象的原因,莱特在加拿大安大略湖冰面上重复了上述实验,发现离解数略有下降。

1910年,法国的西奥多·武尔夫神父在巴黎300米高的埃菲尔铁塔顶上进行了一项实验。对比塔顶和地面的残余电离强度,结果是塔顶约为地面的64%,高于他预期的10%。他认为高层大气中可能存在伽马源,或者伽马射线的吸收可能比预期的要小。

1910-1911年,阿尔弗雷德·戈克尔(Alfred Gockel)在瑞士苏黎世将电离室带到4500米的高度,记录了几个不同高度的放电率。他的结论是:“辐射随高度增加而减少的现象...比以前观察到的更加显著。”

这种源的放射性比当时人们所熟悉的放射性具有更大的穿透力,于是人们提出这种放射性可能来自地球之外——这是宇宙射线的第一个迹象。

奥地利物理学家维克多·弗朗茨·赫斯(1883-1964)是一名气球飞行的业余爱好者。他设计了一种装置,将封闭的电离室挂在气球下,电离室的壁厚足以抵抗一个大气压的压力差。他用气球把高压电离室带到高空,温度补偿后直接记录静电计的指示。他一共做了十个侦察气球,每个气球上装有2 ~ 3个可以同时工作的电离室。

在1911,第一个气球上升到1070米高。在这个高度以下,辐射和海平面差不多。第二年,他乘坐的气球升到了5350米。他发现在离地700米处,电离度有所下降(由地面放射性引起的背景降低引起),800米以上似乎略有上升,然后随着气球的上升,电离度继续增加。1400 m到2500 m之间,明显超过海平面。在海拔5000米的高空,辐射强度是地面的9倍。因为白天和晚上的测量结果是一样的,赫斯断定这种辐射不是来自太阳,而是来自太空。

赫斯认为应该提出一个新的假设:“这种迄今未知的东西主要是在高海拔地区发现的...它可能是来自太空的穿透性辐射。”1912赫斯在《物理学杂志》上发表了题为《七个自由气球中的穿透辐射》的论文。

赫斯的发现引起了人们的极大兴趣。此后,科学界对宇宙射线的各种效应和起源进行了广泛的研究。起初这种辐射被称为“赫斯辐射”,后来正式命名为“宇宙射线”。当时,许多物理学家对赫斯的测量结果表示怀疑,认为这种大气电离并非来自太空,而是由地球物理现象引起的,比如构成地壳的某种东西发出的放射性。现在认为宇宙射线是来自太空的高能粒子流的总称。

1914年,德国物理学家维尔纳·科尔霍斯特(1887-1946)将气球升至9300米,自由流比海平面大50倍,证实了赫斯的判断。

1922年,美国科学家罗伯特·安德鲁·密立根(1868-1953)(左)和I.S .鲍文把这些实验带到了55000英尺的高度。为了解决这种辐射的来源,他们首先在一座高山的山顶对它们进行了测量。

1925年夏天,密立根和他的助手们在加州山区的穆尔湖和箭头湖深处进行实验,试图通过测量电离程度和湖深的关系来确定宇宙射线的来源。之所以选择它们,是因为它们都是由雪水制成的,可以避免放射性污染。而且两湖相距甚远,高差6.675英尺,可以避免相互干扰,便于对比。

1925 165438+10月9日,美国国家科学院在威斯康星州麦迪逊召开会议。密立根报告了测量结果。他的研究结果表明,这些射线并非来自地球或低层大气,而是来自宇宙。密立根同意当时大多数人的观点,认为宇宙射线是一种高频电磁辐射,其频率远高于X射线,是后者的平均频率。他认为,既然这种射线的穿透力比最硬的伽马射线强得多,那么它肯定不会是由带电粒子组成的。如果假设宇宙射线真的是像阴极射线一样的带电粒子流,它可以穿透相当于6英尺厚的铅块的穿透力,会让这些粒子拥有当时无法想象的高能量。如果假设宇宙射线是由光子(即电磁辐射的量子)组成的,那么宇宙射线辐射到地球时,其飞行路径不会受到地磁的影响;相反,如果宇宙射线是由带电粒子组成的,那么肯定会受到地磁场的影响,飞向高纬度的带电粒子会比飞向低纬度的多,也就是会出现“纬度效应”。密立根的测量结果表明,宇宙射线来自四面八方,不受太阳和银河系的影响,也不受大气或地磁纬度的影响。

1927年,Dimitr Skobelzyn拍摄了雾室中宇宙线痕迹的照片,根据雾室中轨迹的微小偏转,首次确认了宇宙线粒子轨迹。

1927-1929年,荷兰物理学家J. Clay (1882-1955)在从荷兰到印度尼西亚爪哇岛的旅行中发现了纬度效应的痕迹——赤道附近的宇宙射线强度相对较低。

瓦尔特·博特(1891-1957)提出的符合计数法是在盖革计数器的基础上发展起来的。他的创新是使用两个计数管,这样只有当两个计数管同时发生电离碰撞时,两个计数管才会计数。他用符合法来判断能量守恒定律和动量守恒定律是否对光子和电子的每次碰撞都成立,或者这些定律是否作为统计平均值成立。为了利用计数器研究散射的α粒子是否与反冲电子一致,他和盖革研究了单次康普顿散射,得出能量和动量守恒定律对光子和电子的每次碰撞都有效的结论。此后,符合法被广泛用于宇宙线的研究。1930前后,宇宙线领域的一些重要发现几乎都离不开符合法。符合方法的发明也为核物理、α射线和超声波的研究提供了有效的工具。博斯和玻恩分享了1954诺贝尔物理学奖。

1931年秋,在罗马召开的国际核物理会议上,物理学家公开挑战密立根关于宇宙射线电磁本质的假说。意大利物理学家布鲁诺·贝内代托·罗西(1905-1993)(右)在分析大量实验数据的基础上提出,从海平面观测到的宇宙射线本质上是由能量非常高的带电粒子组成的;从强磁场的偏转显示结果来看,它们的能量大约高于几十亿电子伏,远高于密立根的估算值。这些带电粒子可能是宇宙辐射源的初始高能伽马辐射在大气中产生的,但这种伽马辐射(即光子)的能量远高于密立根“原子结构”期间释放的能量。还有第二种可能,宇宙射线中观测到的高能粒子是最初的宇宙辐射,或者至少是其中有意义的一部分。

密立根要求研究生安德森在强磁场中利用云室直接测量宇宙射线的能量,但安德森的工作否定了密立根的假设,导致了正电子的发现。

1932年,C.D .安德森(1905-1991)(左)发现了正电子,这是宇宙线研究的第一个显著成果。

安德森是加州理工学院物理学教授R.A .密立根的学生。他从1930开始就和密立根一起研究宇宙射线。从1930开始,C.D .安德森负责用云室观测宇宙射线。安德森使用带有强磁铁的威尔逊云室来研究宇宙射线。他让宇宙射线中的粒子穿过房间内的强磁场,快速拍摄粒子轨迹照片,然后根据轨迹长度、方向、曲率半径等数据推断出粒子的性质。

1932年8月2日,C.D .安德森在照片中发现了一条奇怪的轨迹。这个轨迹和负电子偏转一样,但是方向相反(右),说明是带正电的粒子。从曲率来看,不可能是质子。于是他果断断定,这是一个带正电的电子。狄拉克预言的正电子就这样被安德森发现了。

当时C.D .安德森还不知道狄拉克的电子理论,更不知道他已经预言了正电子的可能性。狄拉克在他的相对论电子理论中做出了这个预测。从他的方程可以看出,电子不仅要有正能量态,还要有负能量态。他认为这些负能量状态通常被占据,偶尔会有一个状态空缺出来,形成一个“洞”。他写道:“如果有一个洞,那将是一个实验物理未知的新粒子。它的质量与电子相同,电荷与电子相同,但符号不同。我们可以称之为反电子。”他还预言:“可以假设质子也会有自己的负态。.....未满的状态表现为反质子。”反质子的预言直到1945年才被埃米利奥·塞格雷证实。

英国物理学家Blackett (1897-1974)从1921改进了威尔逊云室摄影技术,研究核的人工转化。1924年,他用云室照片首次成功验证了人工轻核蜕变,即he -14核俘获α粒子,变成氧-17。1925年,他创造了一种装置,其中云室摄影由自动计数器控制。就在C.D. Anderson发现正电子的几个月后,blackett用他的正负电子对产生过程的宇宙线径迹照片有力地证实了正电子的存在。

由于宇宙射线与正电子的发现密切相关,诺贝尔委员会将1936诺贝尔物理学奖授予了赫斯和安德森这两个相关项目,而布莱克特则因改进威尔逊云室以及在核物理和宇宙射线领域的一系列发现而获得了1948诺贝尔物理学奖。

美国物理学家亚瑟·圣·康普顿(1892 ~ 1962)(右)因发现康普顿效应(又称康普顿散射)而获得1927年诺贝尔物理学奖。他的主要兴趣是核物理研究。他预见核能将给人类带来巨大的好处。为了充分利用核能,康普顿决定先研究宇宙射线,计划在1932地磁纬度不同、海拔高的地方测量宇宙射线强度。康普顿组织了六次探险,在世界各地赤道附近的高山和低纬度地区进行了广泛的测量。为了对初始宇宙射线是光子还是带电粒子做出合理的判断,康普顿本人在美国中西部的落基山脉和南欧的阿尔卑斯山、澳大利亚、新西兰、秘鲁和加拿大主持了两次探险。

1932,18年3月,康普顿踏上了5万多英里的探险之旅,穿越五大洲,5次穿越赤道。探险之初,康普顿倾向于接受密立根(光子)假说。经过大量的测量,他的观点发生了根本的变化。他得出结论,海平面上的宇宙射线强度可以相当令人满意地表示为地磁倾角的函数。宇宙射线的强度随着高度不断增加,密立根所说的9000米处有极大值的说法是不存在的。9月以后,康普顿陆续收到60多位科学家在分布范围非常广的69个观测站测得的数据,这些数据反映了从北纬78°到南纬46°和从东经175°到西经173°的地理经纬度范围内宇宙线强度的分布。康普顿宣称宇宙射线具有纬度效应,认为宇宙射线是带电的高能粒子。

密立根也在1932进行了广泛的观测。加州理工学院的年轻物理学家H.V.Neher发明了一种高度灵敏的自动记录验电器。空军首长同意密立根可以用轰炸机把测量仪器带到8000多米的高空。9月底,密立根在气象部门的帮助下在平流层进行了测量。如果宇宙射线真的是带电粒子流,密立根的结论应该和康普顿一样,但他们从观测中得出的结论完全不同(左图为密立根发表的文章)。

1932二月底,美国物理学会在新泽西州大西洋城召开会议。两位诺贝尔物理学奖获得者密立根和康普顿曾就宇宙射线的本质进行过激烈的争论。康普顿在会上报告说,不同纬度的宇宙线强度明显不同,说明初始宇宙线具有带电粒子的特征,并提出三个实验来支持这一观点。密立根在大西洋会议上宣读了内克穿越赤道航行的测量结果,没有发现纬度效应。因为双方都声称自己有实验证明无法统一思想,所以大部分物理学家都开始认可康普顿的观点。

6月1935,165438+10月11,两位勇敢的驾驶员(艾伯特·w·史蒂文斯和奥维尔·a·安德森)驾驶探测器2氦气球(体积113000立方英尺)创下了官方纪录。

加州理工学院的Seth Neddermeyer(1907-1988)(右)和Carl D. Anderson (1934)提出了高穿透力的痕迹是质量介于电子和质子之间的粒子的痕迹的假说。(左图为安德森和内德迈耶)

1936年,他们在宇宙射线中发现了一种带单位正电荷或负电荷的粒子,其质量是电子的206.77倍。人们以为是1930年汤川秀树预言的介子,称之为μ介子。后来发现这种粒子不参与强相互作用,是轻子,于是改名为μ介子。

在1938,奥格尔(1899-1993)(右)发现了大面积的空气簇射。簇射是原始高能粒子碰撞产生的次级亚原子粒子。他发现淋浴的能量高达1015电子伏,是当时已知的1000万倍。

1940年3月9日,一架双翼飞机AD-17在21050英尺的高度飞越南极,为美国探险队测量宇宙射线。

1946年,物理学家布鲁诺·罗西(Bruno Rossi)和格奥尔基·扎特塞平(Georgi Zatsepin)领导的团队进行了第一次空气簇射结构实验(右图)。研究小组创建了第一个相关探测器阵列来探测空气簇射。

1946年,两位英国科学家乔治·D·罗切斯特和克利福德·C·巴特勒(1922-1999)拍摄了许多云室事件的照片。在其中一张照片中,发现了一些形状像字母V的轨迹。只有承认这些径迹是质量约为494MeV/c2的粒子在飞行中衰变为两个π介子时产生的,才能解释这一点。人们确信存在一种新的粒子,根据其轨道形状(左图)称之为V粒子。这种V粒子现在被称为K0粒子,这是后来被称为奇异粒子的一系列新粒子发现的开始。

1947年8月6日,物理学家Martin Pomerantz宣布,他释放了4个携带宇宙射线探测器的气球(左),在至少127000英尺的高度穿越了南极地区。

1947年,英国的塞西尔·弗兰克·鲍威尔(1903-1969)等人创造了用气球将核乳胶送入高空记录宇宙射线的方法。从玻利维亚安第斯山脉的宇宙射线中,发现了汤川秀树在1930年预言的π介子,电子质量约为20。π介子只存在2.5百万分之一秒,然后分裂成μ介子,μ介子存在的时间相对较长,百万分之一秒,以每秒几万公里的速度飞行。

汤川秀树和鲍威尔分别以1949和1950获得诺贝尔物理学奖。

1948年,剑桥大学(1915-2001)天文学教授霍伊尔(左)和创可贴、托马斯·戈尔德一起提出了“稳定宇宙理论”,认为宇宙是大尺度的。在这个“稳态”宇宙中,没有开始,也没有结束。星系只是向四面八方飞去,就像蛋糕上的葡萄干在烘烤时膨胀一样。为了填补星系回归留下的空白,维持宇宙的大致面貌,他们假设物质是在星系际空间中无中生有产生的,物质的产生速率(每年每立方千米一个粒子)正好用来形成新的星系。

1948年,伽莫夫(乔治·盖莫夫,1904-1968)和阿尔法(拉尔夫·阿舍尔·阿尔弗,1921-)也提出了宇宙由原始高密态演化而来的理论,并请来著名的核物理学家贝蒂(汉斯·伽莫夫)理论,霍伊尔称之为1952年的“大爆炸”,但他认为宇宙不会是

1949年,恩利克·费密(1901 ~ 1954)发表了宇宙线理论,试图用超新星爆炸的磁冲击波解释宇宙线的粒子加速机制,但不足以解释最高能量宇宙线的存在。

1962年,麻省理工学院的约翰·林斯利和他的同事利用新墨西哥州火山农场10平方公里的空气簇射探测器群,探测到一条估计能量为1020电子伏的宇宙射线。

1965年,美国贝尔电话实验室的彭齐亚斯(1933-)和R.W .威尔逊偶然发现了大爆炸理论预言的宇宙微波背景辐射。他们想利用大型通信天线进行射电天文学的实验研究,但由于一种连续的背景噪声的不断干扰,实验无法进行。那个噪声的波长是7.35 cm,相当于温度为3.5k K的黑体辐射,它的各向同性极高,与季节变化无关。将近一年的时间里,他们尽最大努力去追踪和去除噪音,但是一点效果都没有。于是他们打电话给普林斯顿大学的罗伯特·亨利·迪克(1916 ~)描述他们遇到的问题,希望他能做出解释。迪克立刻意识到,这两个年轻人想要摆脱的东西,正是迪克的研究小组试图寻找的东西——大爆炸留下的某种宇宙背景辐射。彭齐亚斯和威尔逊获得了1978诺贝尔物理学奖。

1966年,肯尼斯·格雷森、格奥尔基·扎特塞平和瓦德姆·库兹明认为高能宇宙线与微波背景辐射的相互作用降低了能量,因此宇宙线的能量应该低于5 x 1019电子伏。(右图为卫星记录的宇宙微波背景。)

[