除了同位素之外,超新星爆炸會產生相當多的高能量宇宙射線。這些宇宙射線也會像鐵 60 一樣進入地球。那麼這些宇宙射線對地球的影響到底有多大?美國 Washburn University 的 Brian Thomas 跟他的研究團隊利用電腦模擬來研究這些宇宙射線對地球的影響。他們的模擬結果顯示,如果能量在藍光與紫外光範圍的話,這些宇宙射線對地球的影響基本上相當微小,不太可能對地球上的生命造成傷害。
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但是如果把考慮的範圍延伸到更高能量,例如能量在 1 TeV 以上的宇宙射線,這時這些宇宙射線因為能量夠高,所以可以穿過太陽風與地球磁場,直接進入地球的大氣層。事實上,這些高能量的宇宙射線還不是真正的問題,因為畢竟數量還是不太多。真正的關鍵在這些宇宙射線進入大氣層後會與空氣中的分子碰撞而產生大量的其他粒子,例如質子、中子、渺子、以及電子等等。
如果宇宙射線的能量稍低,那他們通常會在平流層(地表以上 10 到 50 公里的位置)與大氣層發生反應,這些產生出來的大量粒子可能會破壞臭氧層;而這些 TeV 能量等級的粒子因為能量更高,所以可以穿透到更內部的對流層,甚至進入 1 公里深的海裡。
一派是 1896 年,由德國物理學家維因(Wilhelm Carl Werner Otto Fritz Franz Wien),由熱力學出發推導出的黑體輻射公式,另一派,在 1900 與 1905 年,英國物理學家瑞立(John William Strutt, 3rd Baron Rayleigh)和金斯(James Jeans),則是藉由電磁學概念,也推導出了他們的黑體輻射公式,稱為瑞立-金斯定律。
你看,若是同時擺上這兩個推導公式,會發現他們都各自對了一半?
維因近似 Wien approximation 只在高頻率的波段才精確。而瑞立-金斯定律只對低頻率波段比較精確,更預測輻射的強度會隨著電磁波頻率的提升而趨近無限大,等等,無限大?――這顯然不合理,因為現實中的黑體並不會放出無限大的能量。