ミューオンのエネルギーについて

質問

二次宇宙線で地中を通り抜ける粒子はニュートリノとミューオンだと思いますが（間違ってたら訂正お願いします）ミューオンにエネルギーがあれば地中を通り抜けるまでの間その他の存在と反応しないのでしょうか？

また、ニュートリノは質量０と覚えていますがそうするとE=mc2によりエネルギーは０ということで良いのでしょうか？

よろしくお願いします。

回答No.4

ibm_111 · ベストアンサー

>二次宇宙線で地中を通り抜ける粒子はニュートリノとミューオンだと思いますが

そもそも二次宇宙線でneutrinoって生成するのかな？と思って調べると、
http://www.alpajapan.org/kannkoubutu/cosmic/COSMIC4.HTM

また、この一次宇宙線が地球大気に降り注ぎ、地球大気を構成するチッ素、酸素、アルゴンなどの原子核と衝突した結果として核反応が起こり、新たに生まれた陽子、中性子、パイ中間子、ミュー粒子、電子、ガンマ線などの放射線を「二次宇宙線」といいます。地上に降り注いでいる宇宙線はすべて二次宇宙線で、一次宇宙線がそのまま直接地上に降り注ぐことはありません。それなら、航空機乗務員が乗務している海洋表面から１万～１万２０００メートルあたりの高さはというと、この場合にもすべて二次宇宙線が降り注いでいると考えてよいと思います。二次宇宙線の成分は海洋表面からの高さによってかなり異なることがわかっています。海洋表面付近では、ほとんど大部分がミュー粒子と電子であるといってよいと思います。

ということで、neutrinoは少なくとも主成分ではないようです。

>ミューオンにエネルギーがあれば地中を通り抜けるまでの間その他の存在と反応しないのでしょうか？

反応するかしないかで言えば、反応しないわけがないです。
検索した結果：
http://commutative.world.coocan.jp/blog2/2011/01/post-948.html

宇宙線が地表面に降り注ぐと、各種鉄鉱物にふくまれる元素(Ｆｅ，Ｏ，Ｓ等)と宇宙線の間で核反応が発生する。この核反応には、核破砕（Cosmic-ray Spallation）、ミューオン キャプチャー（Muon capture）、ファースト ミューオン インデュースト リアクション（Ｆast muon induced reactions）があり、これらの核反応によって、図４に示すように、10Ｂｅ、14Ｃ、53Ｍｎ、26Ａｌ等が生成される。

>また、ニュートリノは質量０と覚えていますがそうするとE=mc2によりエネルギーは０ということで良いのでしょうか？

E=mc2ではなく、E^2=(mc^2)^2+(pc)^2を使いましょう。

お礼

ありがとうございます。

回答No.3

noname#160321

>ニュートリノは質量０と覚えていますがそうするとE=mc2によりエネルギーは０ということで良い
光子は質量ゼロで速度はｃです。でもエネルギーはあります。
＃１のお答え通りニュートリノには質量があることになりました。

で、ニュートリノに質量があれば宇宙は収縮すると以前考えられていたのですが、それでは全く足りなくて現在他のエネルギーが必要だということになっていますね。

お礼

ダークエネルギーですね。

ありがとうございます。

回答No.2

FukushimaGP2

真実は人に聞くのではなく、君が見つけるのだよ、若者よ！

それはそうと、
ミューオンさんはによろしくいっておいてくれたまえ。

お礼

ミューオンさんもよろしくいってました。

回答No.1

Tacosan

えぇっと, ミューオンは寿命が短いのでよほど高速でない限り地中を「通り抜ける」ことはできないのではないかと....

ちと調べてみると寿命はだいたい 2.2 μs 程度なので「寿命の中で走れる距離」は 660 m くらい. もちろん光速に近づけばその分「外から見たときのミューオンの走る距離」は長くなります.

あと, 最近ではニュートリノにもごくわずかに質量があるとされているはず (例えばニュートリノ振動). もっとも, E=mc^2 で何を言いたいんだろう.

お礼

ミューオンは光速に近いので2.2秒の寿命が地表に届くほどに延びるみたいですよ。

「外から見たときのミューオンの走る距離」の外とはこの場合私達になるという。

たぶんそんな感じです。