宇宙射线中有一种叫做μ子的粒子，在与μ子相对静止的惯性参考系中观测到，它平均经过2×10－6s(其固有寿命)就衰变为电子和中微子．但是，这种μ子在大气中运动的速度非常大

Question

宇宙射线中有一种叫做 μ 子的粒子，在与 μ 子相对静止的惯性参考系中观测到，它平均经过2×10 ^{－ 6} s(其固有寿命)就衰变为电子和中微子．但是，这种μ子在大气中运动的速度非常大，可以达到 v ＝2.994×10 ⁸ m/s＝0.998c.请分析， μ 子在大气中可以运动多远的距离？

Answer 1

答案：9500m
解析：
已知Δt′＝2×10－6s，v＝2.994×108m/s.如果按照经典物理来看，μ子从产生到衰变的这段时间里平均走过的距离仅为 l′＝2.994×108×2×10－6m≈600m 根据狭义相对论，在地面的实验室中观测μ子的“运动寿命”为 Δt＝＝s ＝3.16×10－5s 因此μ子在大气中运动的距离应为 l＝2.994×108×3.16×10－5m≈9500m