Эхе-хе... Создал ответ в формате FAQ [url=http://www.nkj.ru/forum/forum26/topic15681/messages/message171617/#message171617]вот здесь[/url]. Отвечать прямо в той теме не нужно, обсуждайте в данном топике, если хотите.

Я уже думал об этом. У ложбины характерные размеры системы другие. Во дворике это тоже будет наблюдаться, но лишь в тонком приповерхностном слое воздуха, да при этом еще и будет размываться любыми движениями воздуха.

Влажность во дворике, конечно, будет подскакивать. Но если воздух сухой или недостаточно влажный, это будет лишь улучшать микроклимат дворика.

Не знаю, куда поместить, пусть будет пока здесь.
Теги: FAQ, СТО, мюоны, время жизни.

[B]Вопрос[/B]
Я слышал, будто бы мюоны (мю-мезоны) образуются на высоте 60 км (варианты: 30 км, 15 км) в результате столкновения частиц высоких и сверхвысоких энергий, имеющихся в космических лучах, с молекулами атмосферного газа. Сами по себе мюоны живут очень недолго - около 2 мкс, а потому далеко от места своего рождения улететь не могут. Однако, утверждается, будто бы по отношению к движущемуся со скоростью света мюону физические процессы замедляются (согласно СТО), и, дескать, именно поэтому умудряются долететь аж с высоты 60 км до самой поверхности Земли. Однако, мне кажется, что все это враки, ведь космические лучи имеют очень высокую проникающую способность. Они не только долетают до поверхности земли, но и уходят под землю. Экранироваться от них можно только довольно глубоко под землёй. Соответственно и мюоны могут образовываться на любой высоте в атмосфере. Иными словами, никакого повышенного времени жизни космических мюонов нет. Мы обнаруживаем их у поверхности земли просто потому, что они именно там и образуются.

[B]Ответ.[/B]
Прежде всего разберемся, на какой максимальной высоте может образоваться мюон, если никакого релятивистского замедления времени нет, а образовавшийся мюон двигался аж со скоростью света. Умножим 2 мкс на 300 000 000 м/с и получим... 600 метров.

Следующим шагом выясним, что такое вообще космические лучи, и какие они бывают. Итак,[B] космические лучи[/B] - это заполняющие все космическое пространство микрочастицы с высокой энергией, называемые также [B]первичным космическим излучением[/B]. Интенсивность его составляет 2-4 частиц/см²сек. Анализ состава первичных космических лучей показывает, что они, как и все вещество, состоят в основном из протонов (более 90%) и α-частиц (около 7%), малое процентное содержание составляют также тяжелые ядра (1%), электроны (1%), позитроны (0.1%), антиадроны, нейтрино и γ-кванты. Основными источниками первичных космических лучей являются взрывы сверхновых звезд (галактические космические лучи) и Солнце.

Помимо этого есть и [B]вторичное космическое излучение[/B], которое возникает вследствие прохождения первичных космических лучей через атмосферу по пути к Земле. Вторичное излучение состоит из следующих компонент:

• адронная (ядерно-активная) компонента, взаимодействующая с ядрами элементов, составляющих атмосферный слой, состоит из нуклонов и мезонов и включает в себя в том числе и те частицы первичного космического излучения, которые еще не распались в результате торможения в атмосфере
  
• жесткая (мюонная) компонента, которая генерируется в результате распада заряженных пионов
  
• мягкая (электронно-фотонная) компонента, возникающая из-за распада нейтральных пионов с образованием квантов высокой энергии, которые при столкновении с атомным ядром рождают электронно-позитронную пару, последняя в свою очередь испускает тормозные кванты, создавая лавинообразный процесс, происходящий до тех пор, пока энергия не уменьшится до критической энергии в воздухе порядка 72 МэВ
  

Адронная и мягкая компоненты сильно поглощаются атмосферой, так что поток этих частиц на уровне моря примерно в 100 раз меньше потока первичных космических лучей. Здесь следует остановиться и еще раз обратить внимание: [U]менее чем одна из ста исходных частиц достигает поверхности[/U], так что интенсивность первичных космических лучей на уровне моря падает приблизительно до 0.01 частиц/см²сек
Что же касается жесткой мюонной компоненты, то она слабо поглощается веществом, притом приблизительно одинаково элементами с разными Z. Столь большое различие проникающей способности частиц жесткой и мягкой компонент связано с тем, что электроны и позитроны мягкой компоненты при взаимодействии с веществом тратят большую часть своей энергии на излучение, а вот потери на излучение у мюонов сравнительно малы. Это объясняется тем, что количество излученной энергии пропорционально квадрату заряда и обратно пропорционально квадрату массы частицы, а мюон примерно в 207 раз тяжелее электрона. Поэтому выбывание мюонов из потока космических лучей идет в основном за счет спонтанного распада, а не за счет поглощения. В итоге, если сравнивать на уровне моря интенсивности различных компонент космических лучей, то мы увидим, что интенсивность мюонной компоненты значительно превосходит интенсивность андронной компоненты (см. рисунок ниже). Таким образом, на уровне моря просто недостаточно частиц, которые могли бы привести к рождению мюонов:

[img]http://nuclphys.sinp.msu.ru/spargalka/images/s039_2.gif[/img]

Обратите внимание, уже на высоте около 5-10 км (сравните с расчитанными нами 600 метрами) поток мюонов по своей интенсивности превосходит поток протонов (и чем ближе к поверхности, тем это различие усугубляется), которые могли бы инициировать образование пиона с его распадом в мюон. Таким образом, подавляющая часть мюонов, которая долетит до Земли, образуется выше. Ниже им просто неоткуда взяться в таком количестве.

[B]Резюме[/B]
Действительно, небольшая часть первичного космического излучения достигает поверхности Земли (менее 1%). Действительно, некоторое количество мюонов также может рождаться именно здесь, внизу. Однако, как видно из графика, подавляющее количество их рождается наверху, а рождающиеся ниже 10 км уже даже не могут компенсировать естественную убыль потока мюонов, связанную с их распадом и поглощением. И, наконец, действительно, сами мюоны имеют высокую проникающую способность, долетают до поверхности земли и даже уходят под землю. Но именно сами мюоны, а вовсе не те первичные космические лучи, которые их порождают и практически полностью поглощаются к высоте порядка 10 км. Таким образом, подавляющее количество мюонов (99%), которые мы обнаруживаем вблизи поверхности Земли, прилетают к нам с высот более этих самых 10 км, избегая распада в соответствии с представлениями о релятивистском замедлении времени.

Подробно на эту тему:
[url=http://pdg.lbl.gov/2010/reviews/rpp2010-rev-cosmic-rays.pdf]Cosmic Rays[/url]
[url=http://pdg.lbl.gov/2010/reviews/rpp2010-rev-passage-particles-matter.pdf]Passage of particles through matter[/url]

[QUOTE]Sagittarius пишет:
Подумал и, вероятно, нашёл ответ. Ключевые слова: "скорость -> время свободного пробега" и "влияние гравитации[/QUOTE] В общем-то да, именно так.

Если подробнее, то качественное объяснение тут следующее.

Когда мы нагреваем некоторый объем газа (не обязательно внутри какой-то замкнутой емкости), мы увеличиваем кинетическую энергию молекул в нем. Что это означает? Что давление газа в этом объеме увеличивается, и он в буквальном смысле слова начинает давить на окружающие его слои более холодного газа. До какой степени будет давить? Раз давление внутри горячего газа больше, чем внутри холодного, то горячий будет выдавливать холодный, стремясь занять больший объем и расшириться. И будет делать это ровно до тех пор, пока давления не уравновесятся. Т.е. процесс расширения будет протекать при постоянном давлении. А раз так, то pV = (m/M) RT будет превращаться в ρ = const/T (закон Гей-Люссака), где плотность газа обратно пропорциональна температуре, т.е. газ при нагреве расширяется и теряет плотность.

Что в итоге получится? Если у нас есть поле силы тяжести, и внизу у нас горячий легкий газ, а вверху холодный и плотный, то мы имеем все предпосылки для возникновения гидродинамической неустойчивости, при развитии которой будет возникать активное перемешивание холодных и горячих слоев воздуха.

Такая вот качественная картина получается. Что же касается термодиффузии (именно она связана с длиной свободного пробега, о которой Вы упомянули), то при большом градиенте температур между верхом и низом она просто не успевает перемешать слои воздуха в достаточной мере, что в итоге и приводит к возникновению термоконвекции.

Оффтопик вынесен в отдельную тему.

[QUOTE]Sagittarius пишет:
Оба неправы, если рассматривать модель ТБВ[/QUOTE] Уверены? А про конечное время существования Вселенной (которое около 14 млрд лет) в ее нынешнем виде - забыли? Кроме того, модель БВ сама по себе не дает никакой гарантии на то, что кривизна является постоянной, нет доменных стенок и т.д.