物理の宇宙に関する問題の質問です

質問

質問お願い致します。

非常に高い上空から降ってくる１次宇宙線は、大気の原子と衝突して２次宇宙線を作ります。この１つにμ中間子という粒子があります。

これは不安定な粒子で、平均寿命２．１５×１０のー６乗 ｓで崩壊してしまいます。

１．μ中間子が最高の速さ、すなわち光速度に近い速さで走るとして、古典理論から計算すれば、消えてしまうまで何m走りますか？

２．地上１５ｋｍの高い上空で生じたμ中間子が地上にとどくのはなぜですか？また、地上から観測するとμ中間子の寿命はどれだけ延びますか？

わからないので詳しく教えてほしいです。
お願いします

回答No.1

Chaos9HEAd

ヒントをあげておきますので、もう一度がんばってトライしてみてください。

１.ミューオンの平均寿命が2.15×10^－6 (s)と与えられているので、それを使って計算します。
問題には、”光速度に近い速さで走る”とあるので、
光速は、299792458 (m/s)ですので、
速度は、≒299792458 (m/s)として計算します。

２．”光速度に近い速さで走る”＝相対論的なので時間(距離)の短縮が起きるからです。
後は特殊相対論に基づいて計算します。
この種の問題は、宇宙線や特殊相対論の教科書に頻繁に載ってます。

お礼

回答ありがとうございます。

何とか解けそうなのでもうチョイがんばってみます。