Radiatia cosmicaCaietul de notiţe al lui Enrico Fermi din decembrie 1948 include patru pagini în care este schiţată geneza teoriei radiaţiei cosmice, particulele ce pot intra în atmosfera Pământului la viteze foarte mari. În continuare, câteva detalii pe această temă.

 

 

 

În aceste pagini Fermi se ocupă de calcularea acceleraţiei radiaţiei cosmice ca urmare a unei serii de coliziuni cu nori de câmpuri magnetice ce se mişcă prin spaţiu, un proces denumit ulterior acceleraţie Fermi.

Caietul de notiţe al lui Enrico Fermi din decembrie 1948 include patru pagini în care este schiţată geneza teoriei radiaţiei cosmice, particulele ce pot intra în atmosfera Pământului la viteze foarte mari. În aceste pagini Fermi se ocupă de accelerarea radiaţiei cosmice ca urmare a unei serii de coliziuni cu norii de câmpuri magnetice ce se mişcă prin spaţiul cosmic, un proces denumit ulterior acceleraţie Fermi.

Din calculele nerelativiste ale lui Fermi de pe pagina de mai jos reiese că o particulă cosmică câştigă per coliziune o energie egală cu MV², unde M este masa particulei de radiaţie cosmică, iar V este viteza norului magnetic. Pornind de aici el a tras concluzia – în stilul lui caracteristic – că relativist se câştigă energia wß², unde w este energia totală a particulei, iar ß raportul dintre V şi viteza luminii (reluând această idee Fermi duce la bun sfârşit calculele exacte la pag. 140 şi obţine 4/3 w β2). Fermi continuă apoi cu calculul distanţei medii între coliziunile cu nori magnetici şi ajunge la 2 ani-lumină, o valoare rezonabilă pentru norii magnetici într-o galaxie.

 

Pagina din caietul de notite al lui Fermi
credit imagine: University of Chicago Library


La patru luni de la scrierea acestor notiţe Fermi publică în revista Physical Review o lucrare intitulată „Despre originea radiaţiei cosmice“, articolul apărând în numărul din 15 aprilie 1949 al revistei.

Azi acceleraţia Fermi este mecanismul universal recunoscut prin care sunt accelerate particulele radiaţiei cosmice. Acum ştim că acceleraţia provine din coliziunea cu câmpurile magnetice turbulente pe ambele părţi ale unei unde de şoc generată de o supernova, ceea ce are drept rezultat un câştig de energie per coliziune proporţional cu β.

Tradus de Brânduşa Băcilă după Cosmic rays.