第1章 宇宙线 1
1.1什么是宇宙线？ 1
1.2本书的目标 1
1.3宇宙线实验的种类 2
1.4成分 5
1.5能谱 7
1.6宇宙线能量密度 9
第2章 粒子物理 11
2.1一个有用的例子：β衰变 11
2.2基本粒子间作用力的统一 13
2.3点状夸克的动力学证据 15
2.4强相互作用唯象学 17
第3章 级联方程 22
3.1核子输运方程 22
3.2边界条件 24
3.2.1基本解 24
3.2.2 A近似 25
3.3中子和质子通量 26
3.4耦合级联方程 27
3.5大气 28
3.6介子通量 29
第4章 强子和光子 32
4.1介子衰变 32
4.2强子和光子通量 35
4.3乳胶室 38
4.3.1直接测量 38
4.3.2大型乳胶室 40
第5章 加速器数据 43
5.1强子作用截面 44
5.2核作用截面 46
5.3单举截面 49
5.4迷你喷注模型 53
5.5谱加权矩 54
5.6非弹性度 56
第6章 μ子 58
6.1大气μ子 58
6.2原初宇宙线能量 60
6.3 μ子电荷比 62
6.4 μ子在物质中的穿越 63
6.5地下μ子 65
6.5.1深度-强度关系 65
6.5.2地下μ子能谱 66
6.5.3瞬发μ子 68
第7章 中微子 72
7.1通量 73
7.1.1 π/K产生的中微子 74
7.1.2 μt子产生的中微子 75
7.1.3π？μ？v过程产生的中微子 78
7.2大气中微子 80
7.2.1通量 80
7.2.2内含事例 82
7.2.3中微子比例和振荡 84
第8章 中微子产生的μ子 89
8.1事例率计算 90
8.2大气中微子产生的μ子 94
8.3天体物理中微子 95
第9章 传播 97
9.1传播方程 97
9.2银河系 99
9.3传播模型 101
9.3.1漏箱模型 101
9.3.2嵌套漏箱模型 103
9.3.3封闭银河系模型 103
9.3.4扩散模型 104
第10章 伽马射线和反质子 107
10.1概述 107
10.1.1源函数 108
10.1.2运动学 109
10.2弥散伽马射线和中微子 112
10.2.1轫致辐射 113
10.2.2核相互作用 113
10.2.3观测结果 115
10.3反质子 117
10.3.1次级反质子和观测结果 117
10.3.2增强p通量的模型 119
第11章 加速 123
11.1功率 124
11.2激波加速 125
11.2.1费米机制 125
11.2.2一阶和二阶费米加速 126
11.2.3磁场几何 130
11.3超新星冲击波 131
11.3.1最大能量 131
11.3.2电子的最大能量 133
11.3.3组分和谱形 134
第12章 加速至100 TeV以上 135
12.1弥散源 135
12.2点源 136
12.3加速大于100 TeV粒子所需的功率 137
12.4年轻超新星遗迹 138
12.5双星系统作为宇宙线加速源 141
12.5.1吸积流中的激波 143
12.5.2盘发电机 144
12.5.3脉冲星风激波 145
12.5.4湍动重联 145
12.5.5武仙座X-1和天鹅座X-3 147
第13章 天体物理束流收集器 148
13.1数据的本质 148
13.1.1 X射线双星 149
13.1.2非常年轻的超新星 149
13.2束流收集器的可能构造 151
13.3源光度 152
13.4中微子的产生和吸收 154
13.5v与γ之比 156
13.6高能中微子天文学 158
13.7中子天文学 160
第14章 大气簇射 162
14.1粒子组成 162
14.2实验类别 163
14.2.1大气切伦科夫实验 163
14.2.2经典大气簇射实验 165
14.2.3点源信噪比 166
14.2.4蝇眼实验 167
14.3级联的基本特征 168
14.3.1解的一般形式 168
14.3.2玩具模型 169
14.4原初原子核 170
14.5符合多重高能μ子 172
14.5.1高能μ子的数量 173
14.5.2地下μ子束 174
14.5.3成分测量的灵敏度 175
第15章 电磁级联 178
15.1对产生和轫致辐射 178
15.2级联方程 180
15.2.1幂律解 181
15.2.2电磁大气簇射 182
15.2.3总粒子数近似估计 187
15.3涨落 187
15.4横向扩展 188
第16章 宇宙线簇射 190
16.1大气簇射中的μ子 190
16.1.1 1 GeV以上总Nu 192
16.1.2 μt子横向分布 194
16.2 Ne和E0的关系 195
16.2.1带电粒子的横向分布 195
16.2.2固定强度截取方法 198
16.2.3簇射极大处的大小和E0的关系 199
16.3 1015—1018eV原初能谱 201
16.4 1015—1018eV的原初成分 202
16.5电磁级联中的μ子 204
16.5.1常规预期 204
16.5.2增加μ子含量 206
第17章 模拟技术 208
17.1蒙特卡罗簇射 208
17.1.1级联算法UNICAS 208
17.1.2核碎裂 209
17.1.3强子相互作用的分割算法 210
17.2大气簇射阵列的接收度 213
17.3大气簇射能段的截面 217
参考文献 219
索引 231
部分短语汉英对照表 233