自人类历史上对宇宙线的探索以来,各国科学家对其研究的历史已经相当悠久。那么,我国何时开始对宇宙线进行研究呢?事实上,中国的宇宙线研究始于1951年,是建国初期最早建立起来的物理学研究课题之一,至今已有50多年的历史。

在这50多年的时间里,我国的宇宙线研究取得了许多重要的成果。以下是一些具有代表性的研究成果:

1. 1954年,在海拔3200米的云南落雪山建成了宇宙线实验室。研究人员使用一台从美国带回的50cm x 50cm x 25cm多板云室和一台自制的安放在7000高斯磁场中的30cm x 30cm x 8cm云室,进行了电子簇射、奇异粒子和100GeV以上能区核作用研究。这一实验为我国的宇宙线物理研究奠定了基础。

2. 1956年,我国决定参加1957年国际地球物理年的科学观测。在肖健先生领导下研制μ子望远镜和中子堆,并于1957年7月1日前安装在北京白家疃和云南落雪山两个站上,进行宇宙线强度的长期观测。

3. 1958年,国家准备发射卫星,肖健先生领导一个小组研制卫星上的宇宙线探测器。

4. 1958年,我国建造了大云室组,并于1965年调试基本完成,1971年开始研究工作。在这一阶段,研究人员得到了一个质量大于12GeV的可能的重粒子事例。通过对事例中三条径迹的测量分析,研究人员判断这个可能的重粒子的质量大于12GeV,且具有千分之2的几率是质子。

值得一提的是,我国与意大利合作的羊八井-ARGO实验以及与日本合作的羊八井空气簇射阵列(中日合作)的建设与扩建,也为我国的宇宙线物理研究写下了新的篇章。此外,高能所宇宙线研究早期代表性成果如云海之上的高山实验室、电磁簇射、磁云室得到的奇异粒子(K介子)等也是值得一提的。

在过去的几年里,高能所的研究人员通过使用大型云室对宇宙线中的反质子流进行了测量,并在水平方向上寻找了重粒子等。此外,他们还利用大型磁场构建了磁谱仪,用于测量高山上的μ子动量谱。这些研究成果为我国的空间高能天文学和黑洞物理学的发展奠定了基础。近年来,随着科技创新的不断推进,高能所的宇宙线研究已步入一个新阶段。以空间X射线调制望远镜为代表的空间高能天文专用卫星即将立项,这将为我国的空间高能天文观测和黑洞物理研究带来丰富的成果。同时,中意合作的羊八井-ARGO实验已经建成,而中日合作羊八井空气簇射阵列的建设和扩建也在继续进行。这些都为我国的宇宙线物理研究开启了新的篇章。