Телескопы покупают здесь


A A A A Автор Тема: GZK парадокс. Имеет место быть?  (Прочитано 6110 раз)

0 Пользователей и 1 Гость просматривают эту тему.

Оффлайн АstrocityАвтор темы

  • *****
  • Сообщений: 3 086
  • Благодарностей: 39
  • Suum сuiquе!
    • Сообщения от Аstrocity
GZK парадокс. Имеет место быть?
« : 29 Апр 2011 [22:18:59] »
Это крайне редкие события, оценка среднего потока таких КЛ около 1 события на 1 кв. км. за 100 лет. На сегодняшний день экспериментально зарегистрированы около 10 событий с энергией выше 10^19, и по существу дела проблемы здесь две. Первая -- откуда вообще берутся столь энергичные частицы (проблема ускорения), и вторая -- проблема завала спектра UHECR на энергиях выше 10^19 эВ.
Довольно старая статья на основе данных проекта AGASA http://www.astronet.ru:8100/db/msg/1177670 (рус)
Более новые данные на http://www.auger.org/
В вики см "предел ГЗК" или http://en.wikipedia.org/wiki/Greisen%E2%80%93Zatsepin%E2%80%93Kuzmin_limit (англ)


Vitaliy Schein
НПЗ-ПО 3-9х24-1

Оффлайн bob

  • *****
  • Сообщений: 32 032
  • Благодарностей: 664
  • Carthago delenda est
    • Сообщения от bob
Re: GZK парадокс. Имеет место быть?
« Ответ #1 : 29 Апр 2011 [23:03:58] »
Вопрос интересный, но тяжёлый. Из разряда "прОклятых". Сказать, увы, нечего.

polar

  • Гость
Re: GZK парадокс. Имеет место быть?
« Ответ #2 : 30 Апр 2011 [09:42:36] »
Обсерватория Оже дала четкий ответ.
Эффект  виден. Завал есть.
Вопрос решен и закрыт.

Почитайте обзор http://xray.sai.msu.ru/~polar/sci_rev/249.html#arxiv/1101.4256
Ну или еще какие-то свежие статьи по ксмическим лучам http://xray.sai.msu.ru/~polar/sci_rev/cr.html

Например,
http://xray.sai.msu.ru/~polar/sci_rev/248.html#arxiv/1101.1825
« Последнее редактирование: 30 Апр 2011 [09:49:21] от Сергей Попов »

Оффлайн konstkir

  • *****
  • Сообщений: 30 742
  • Благодарностей: 497
    • Сообщения от konstkir
Re: GZK парадокс. Имеет место быть?
« Ответ #3 : 30 Апр 2011 [10:12:09] »
Да, вот заметка еще 2008г.:
http://grani.ru/Society/Science/m.134913.html



Итоговые данные, полученные в ходе девяти лет реализации проекта High Resolution Fly's Eye (HiRes-II), проводимого специалистами Университета штата Юта (University of Utah) и других учреждений США и Японии, уверенно демонстрируют наличие так называемого ГЗК-обрезания: космические лучи ультравысоких энергий (к ультравысоким энергиям относятся частицы с энергиями свыше 1018 электрон-вольт), рождающиеся в удаленных частях Вселенной, практически не достигают земной атмосферы из-за того, что по пути к нам взаимодействуют с реликтовым излучением, вызывая рождение электрон-позитронных пар или же пи-мезонов

Там же про Оже обс.

Оффлайн VladTK

  • *****
  • Сообщений: 2 182
  • Благодарностей: 61
  • Через тернии к звездам
    • Сообщения от VladTK
Re: GZK парадокс. Имеет место быть?
« Ответ #4 : 30 Апр 2011 [11:26:05] »
У меня почему-то нет уверенности в интерпретации завала в спектре космических лучей как ГЗК-завала. Может просто механизм ускорения частиц "выдыхается" при этих энергиях? Вот, кстати, и Роуле в http://arxiv.org/abs/1101.1825 пишет "...Note that a change in the injection spectrum at the sources may also contribute in part to the observed spectral shape..."
« Последнее редактирование: 30 Апр 2011 [11:34:06] от VladTK »
Celestron C6-N

Оффлайн konstkir

  • *****
  • Сообщений: 30 742
  • Благодарностей: 497
    • Сообщения от konstkir
Re: GZK парадокс. Имеет место быть?
« Ответ #5 : 30 Апр 2011 [14:54:59] »
Ну человеки много же считали и взрывы SN,  активные ядра галактик и возможные разгоны в магнитных полях скоплений галактик. Не могли не учесть ограничений на механизмы. Они, по видимому, есть, но за пределом 1021э-в.
« Последнее редактирование: 30 Апр 2011 [15:38:59] от konstkir »

Оффлайн VladTK

  • *****
  • Сообщений: 2 182
  • Благодарностей: 61
  • Через тернии к звездам
    • Сообщения от VladTK
Re: GZK парадокс. Имеет место быть?
« Ответ #6 : 30 Апр 2011 [16:29:57] »
Сверхновые можно не учитывать. Вот статья компетентного человека http://elementy.ru/lib/430665 Он пишет:
Цитата
...В 1958 году Георгий Борисович Христиансен и Герман Викторович Куликов открыли резкое изменение вида энергетического спектра космических лучей при энергии порядка 3·1015 эВ. При энергиях меньше этого значения экспериментальные данные о спектре частиц обычно представляли в «степенном» виде так, что число частиц N с заданной энергией E считалось обратно пропорциональным энергии частицы в степени γ: N(E) = a/Eγ (γ — дифференциальный показатель спектра). До энергии 3·1015 эВ показатель γ = 2,7, но при переходе к большим энергиям энергетический спектр испытывает «излом»: для энергий E > 3·1015 эВ γ становится 3,15. Это изменение спектра естественно связать с приближением энергии ускоренных частиц к максимально возможному значению, вычисленному для механизма ускорения в Сверхновых...
Конечно в ядрах активных галактик возможны процессы ускорения до еще более высоких энергий, но предел все ж существует...

Оффлайн Тать

  • *****
  • Сообщений: 9 947
  • Благодарностей: 58
    • Сообщения от Тать
Re: GZK парадокс. Имеет место быть?
« Ответ #7 : 30 Апр 2011 [21:28:01] »
VladTK
Цитата
Конечно в ядрах активных галактик возможны процессы ускорения до еще более высоких энергий, но предел все ж существует...
Предел для частиц известен - скорость света. Частицы при приближении к скорости С становятся ЭМ волной. Плааавненько эдак.  ;)
Но начиная с какой то скорости частица не регистрируется, как частица (поскольку перестала ей быть) вот и спад в графике.

В.Высоцкий: " Ловко пользуется Тать тем, что может он летать"

Оффлайн jovo

  • *****
  • Забанен!
  • Сообщений: 2 156
  • Благодарностей: 18
    • Сообщения от jovo
Re: GZK парадокс. Имеет место быть?
« Ответ #8 : 30 Апр 2011 [23:01:42] »

Предел для частиц известен - скорость света. Частицы при приближении к скорости С становятся ЭМ волной. Плааавненько эдак.  ;)
Но начиная с какой то скорости частица не регистрируется, как частица (поскольку перестала ей быть) вот и спад в графике.

 ...... для частиц ..........
 Но только нашими ускорителями ускоренными - для космических сверхбыстрых скорость  измеряли ?!

 Какой процент античастиц середи сверхбыстрых ? - (я ожидаю ,что повышается заметно)

 Эффективное сечение взаимодействия плавно уменшается (как?) .
 Доходят ли сверхбыстрые космические частицы до поверхности , а в пещерах ? ........
 

Оффлайн bob

  • *****
  • Сообщений: 32 032
  • Благодарностей: 664
  • Carthago delenda est
    • Сообщения от bob
Re: GZK парадокс. Имеет место быть?
« Ответ #9 : 30 Апр 2011 [23:02:17] »
Обсерватория Оже дала четкий ответ.
Эффект  виден. Завал есть.
Вопрос решен и закрыт.
Спасибо.

Оффлайн jovo

  • *****
  • Забанен!
  • Сообщений: 2 156
  • Благодарностей: 18
    • Сообщения от jovo
Re: GZK парадокс. Имеет место быть?
« Ответ #10 : 10 Мая 2011 [01:12:11] »

Предел для частиц известен - скорость света. Частицы при приближении к скорости С становятся ЭМ волной. Плааавненько эдак.  ;)
Но начиная с какой то скорости частица не регистрируется, как частица (поскольку перестала ей быть) вот и спад в графике.

 ...... для частиц ..........
 Но только нашими ускорителями ускоренными - для космических сверхбыстрых скорость  измеряли ?!

 Какой процент античастиц середи сверхбыстрых ? - (я ожидаю ,что повышается заметно)

 Эффективное сечение взаимодействия плавно уменшается (как?) .
 Доходят ли сверхбыстрые космические частицы до поверхности , а в пещерах ? ........

  Уважаемы Тать частицы и фотоны разные сути - плавное превращение ?!   :) :o

  Я предлагаю обьяснит исчезновение сверхэнергийных первычных частиц - как предельное уменьшение вероятности взаимодействия ,а не их количества ..........
  Вероятно редкие такие частицы взаимодействуют уже в земной мантии  ................
  Но тогда они можно и не так редкие ?
  СТО (например) не дает верхную границу энергии частиц - верхную границу дают соществующие космологические теории ..............

 
« Последнее редактирование: 27 Мая 2011 [23:41:41] от jovo »

Оффлайн jovo

  • *****
  • Забанен!
  • Сообщений: 2 156
  • Благодарностей: 18
    • Сообщения от jovo
Re: GZK парадокс. Имеет место быть?
« Ответ #11 : 27 Мая 2011 [23:58:18] »

  Не только в связи с этой темой ,меня очень интересует какая есть (приблизительно) точность измерения энергии частиц разными методами (и особенно сверх энергийных) и как устанавливают их вид и масса .........  ?  (благодарю предварительно за некоторой информации)
  Пока ,я думаю ,что это очень приблизительно .
  (особенно эти ливни ...... )
  Лично для меня проблемы остаются .............

Оффлайн АstrocityАвтор темы

  • *****
  • Сообщений: 3 086
  • Благодарностей: 39
  • Suum сuiquе!
    • Сообщения от Аstrocity
Re: GZK парадокс. Имеет место быть?
« Ответ #12 : 13 Июн 2011 [23:32:43] »

  Не только в связи с этой темой ,меня очень интересует какая есть (приблизительно) точность измерения энергии частиц разными методами (и особенно сверх энергийных) и как устанавливают их вид и масса .........  ?  (благодарю предварительно за некоторой информации)
  Пока ,я думаю ,что это очень приблизительно .
  (особенно эти ливни ...... )
  Лично для меня проблемы остаются .............
Можно начать отсюда: http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%9A%D0%BE%D1%81%D0%BC%D0%B8%D1%87%D0%B5%D1%81%D0%BA%D0%B8%D0%B5_%D0%BB%D1%83%D1%87%D0%B8
есть вариант и на български  :)
Vitaliy Schein
НПЗ-ПО 3-9х24-1

Оффлайн jovo

  • *****
  • Забанен!
  • Сообщений: 2 156
  • Благодарностей: 18
    • Сообщения от jovo
Re: GZK парадокс. Имеет место быть?
« Ответ #13 : 15 Июн 2011 [23:42:50] »
Можно начать отсюда: http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%9A%D0%BE%D1%81%D0%BC%D0%B8%D1%87%D0%B5%D1%81%D0%BA%D0%B8%D0%B5_%D0%BB%D1%83%D1%87%D0%B8


  Вот единственная существенная цитата :
  "Космические лучи ультравысоких энергийЭнергия некоторых частиц превышает Предел Грайзена-Зацепина-Кузьмина — теоретический предел энергии для космических лучей 6×1019 эВ. Несколько десятков таких частиц за год было зарегистрировано обсерваторией AGASA (англ.)русск.. Эти наблюдения ещё не имеют достаточно обоснованного научного объяснения"


Оффлайн Tutohlamon

  • *****
  • Сообщений: 916
  • Благодарностей: 9
  • Per aspera ad aspera!
    • Сообщения от Tutohlamon
Re: GZK парадокс. Имеет место быть?
« Ответ #14 : 12 Окт 2012 [03:06:23] »
http://ru.wikipedia.org/wiki/%CF%F0%E5%E4%E5%EB_%C3%F0%E0%E9%E7%E5%ED%E0_%97_%C7%E0%F6%E5%EF%E8%ED%E0_%97_%CA%F3%E7%FC%EC%E8%ED%E0

Цитата
Результаты наблюдений обсерватории Пьера Оже вплоть до конца марта 2009 года, опубликованные в 2012 году, подтвердили существование завала спектра космических лучей в области эффекта ГЗК для протонов и более тяжёлых частиц, на уровне значимости более 20σ
и
Цитата
Кроме того, в угловом распределении 27 самых высокоэнергетичных событий (с энергией больше 5,7·1019 эВ) наблюдалась ярко выраженная анизотропия, которая хорошо коррелировала в большинстве случаев (в 20 из 27) с направлениями на активные ядра соседних галактик, вроде Центавра A.[7] В свете этих результатов, результаты AGASA могут быть неверными.

Не хочу создавать новую тему, лучше подниму старую, ибо вопрос мой (имхо) связан с сабжем:

существует ли карта пространственного распределения АЯГ?
sol lucet omnibus, кому-то больше, кому-то меньше

Оффлайн -Asket-

  • *****
  • Сообщений: 3 760
  • Благодарностей: 374
  • Шапочка из фольги - последний бастион разума
    • Сообщения от -Asket-
Re: GZK парадокс. Имеет место быть?
« Ответ #15 : 12 Окт 2012 [07:16:24] »
>:D Физики предложили способ проверить существование Матрицы >:D
Физики из США и Германии предложили экспериментальную проверку того факта, что мы и видимая нами Вселенная являются в меру достоверной компьютерной моделью: http://arxiv.org/pdf/1210.1847v1.pdf
Сама гипотеза о симуляции, о которой идет речь, была сформулирована известным шведским философом-трансгуманистом Ником Бостромом в статье 2003 года в журнале Philosophical Quarterly. В ней он приводит аргументацию в пользу следующего утверждения: если предположить, что однажды человечество разовьется в сверхцивилизацию, то текущее состояние, с большой долей вероятности, является результатом моделирования процесса эволюции нашими сверхпотомками. Работы Бострома неоднократно критиковались (российский философ Данила Медведев написал известную статью "Живем ли мы в спекуляции Ника Бострома?").
В рамках же новой работы ученые подошли к так называемому вопросу симуляции с точки зрения физики. Они предположили, что вычисления сверхкомпьютерами будущего проводятся на основе квантовой хромодинамики на дискретной числовой сетке с очень маленьким пространственным разрешением. В настоящее время моделирование такого рода проводится для областей диаметром несколько фемтометров с шагом 0,1 фемтометра. По расчетам физиков, область размером метр на метр с тем же шагом при сохранении современных темпов роста вычислительных мощностей можно будет смоделировать через 140 лет.
Анализ ученых показал, что, если Вселенная представляет собой компьютерную симуляцию, то в спектре космических лучей на определенных энергиях должен быть обрыв. Примечательно, что такой обрыв действительно имеется - это предел Грайзена - Зацепина - Кузьмина, который составляет 50 эксаэлектронвольт. Для того, чтобы этот предел был артефактом компьютерной модели, ее пространственный шаг должен быть на 11 порядков меньше существующих моделей.
Кроме того, распределение космических лучей должно наследовать симметрию от сетки, на которой проводятся вычисления. Как следствие, например, если эта сетка кубическая, то распределение должно быть сильно неизотропным. Насколько такого рода предсказания можно проверить существующими техническими средствами, авторы не говорят.
http://lenta.ru/news/2012/10/11/sim/
Не теряйте мужества - худшее впереди!
Пессимист считает, что хуже, чем есть, быть не может, а оптимист утверждает, что бывает и хуже.

Оффлайн Dem

  • *****
  • Сообщений: 6 090
  • Благодарностей: 134
  • Звёзды зовут...
    • Сообщения от Dem
Re: GZK парадокс. Имеет место быть?
« Ответ #16 : 19 Ноя 2012 [10:01:33] »
Хорошая компьютерная модель моделирует не частицы, а правильные показания приборов....

Оффлайн VimanaPro

  • *****
  • Сообщений: 7 982
  • Благодарностей: 196
  • Well -- yes. In modern times, of course
    • Сообщения от VimanaPro
Re: GZK парадокс. Имеет место быть?
« Ответ #17 : 01 Мар 2014 [02:29:41] »
Конечно в ядрах активных галактик возможны процессы ускорения до еще более высоких энергий, но предел все ж существует...
Именно физический предел ускорения (максимальное число гамма или максимальное число Лоренц-фактора).
GZK-cutoff http://arxiv.org/find/all/1/all:+AND+GZK+Cutoff/0/1/0/all/0/1 соответствует величина гаммы для протона 5*1019/0,94*109=5,3*1010. Насколько эта величина близка к физическому пределу ускорения (без учёта СМВ) ? Воспользуемся "понятием" линейная плотность энергии \[ {\rho }_{l}=\frac{E}{l} \]Нетрудно заметить что линейная плотность энергии в состоянии покоя меньше гамма во второй степени чем в состоянии движения \[ {\rho }_{l}=\frac{E}{l}=\frac{\gamma {E}_{0}}{{l}_{0/\gamma }}= {\gamma }^{2} \cdot \frac{{E}_{0}}{{l}_{0}} \]За предельную величину линейной плотности энергии для материального объекта можно взять линейную плотность энергии Чёрной Дыры Шварцшильда \[ {\rho }_{{l}_{max}}=\frac{{E}_{bh}}{{r}_{g}}=M{c}^{2} \cdot \frac{{c}^{2}}{2GM}=\frac{{c}^{4}}{2G}[{L}^{1}{M}^{1}{T}^{-2}] \] Численно эта величина равна 8,1*1033/2*6,67*10-11=0,6*1044. Для покоящегося протона линейную плотность вычислим через его массу (1,67*10-27 кг) и λcp (2,1*10-16м) (1,67*10-27*9*1016)/2*(2,1*10-16)=3,6*105. Далее \[ {\gamma }_{{max}_{p}}=\sqrt{\frac{{{\rho }_{l}}_{max}}{{{\rho }_{l}}_{p+}}}=\sqrt{\frac{6.0 \cdot {10}^{43}}{3.6 \cdot {10}^{5}}}\approx 1.41 \cdot {10}^{19} \]

Физический предел существует - 0,94*109Х1,41*1019=1,33*1028 (еV) для протона ... что с учётом "вычислений на коленке" даёт ожидаемую величину примерно  :( равную 1.2209×1019 GeV http://en.wikipedia.org/wiki/Planck_mass
 :)
« Последнее редактирование: 01 Мар 2014 [03:21:57] от VimanaPro »
Ввести квант действия в космологию и гравитацию стоило мне немалых трудов. Некоторые из моих знакомых усматривали в этом своего рода трагедию. Но VimanaPro был другого мнения об этом ... Ведь теперь он точно знает, что квант действия играет гораздо большую роль, чем был склонен считать вначале…

Оффлайн Geen

  • *****
  • Сообщений: 12 210
  • Благодарностей: 200
  • Мне нравится этот форум!
    • Сообщения от Geen
Re: GZK парадокс. Имеет место быть?
« Ответ #18 : 01 Мар 2014 [15:25:29] »
За предельную величину линейной плотности энергии для материального объекта можно взять линейную плотность энергии Чёрной Дыры Шварцшильда
Нельзя. Потому что нет никакого обоснования.
Если у тебя есть фонтан, заткни его, дай отдохнуть и фонтану.

А ещё мы любим обсуждать вкус устриц с теми кто их ел...

Оффлайн VimanaPro

  • *****
  • Сообщений: 7 982
  • Благодарностей: 196
  • Well -- yes. In modern times, of course
    • Сообщения от VimanaPro
Re: GZK парадокс. Имеет место быть?
« Ответ #19 : 03 Мар 2014 [10:59:46] »
Конечно в ядрах активных галактик возможны процессы ускорения до еще более высоких энергий, но предел все ж существует...
В предыдущем сообщении был показан предел по ускорению.
То есть было найдено (для протона) максимально возможное значение величины скорости (гамма). Это значение соответствует отношению Планковской массы к массе протона (отношению их энергий масс покоя). При дополнительной "накачке" энергией частицы, которая уже не протон, но ещё не Чёрная Дыра, происходит уже не увеличение скорости (гаммы) а уменьшение с последующим состоянием покоя образовавшейся Чёрной Дыры, гравитационный радиус которой равен (решение Шварщильда без учёта заряда и момента) \[ {{r}_{g}}_{x}={{r}_{g}}_{pl} \cdot \sqrt[3]{\frac{{{\lambda }_{c}}^{p}}{{{r}_{g}}_{pl}}}\approx 2.4 \cdot {10}^{6} \cdot {{r}_{g}}_{pl} \]Соответственно предел по энергии равен (2,4*106)*(1.2209×1019) GeV
P.S. Дальнейшая "накачка" энергией (массой) только увеличивает гравитационный радиус образовавшейся ЧД
 :)

Ввести квант действия в космологию и гравитацию стоило мне немалых трудов. Некоторые из моих знакомых усматривали в этом своего рода трагедию. Но VimanaPro был другого мнения об этом ... Ведь теперь он точно знает, что квант действия играет гораздо большую роль, чем был склонен считать вначале…