Kökler »
Kozmik ışınlar uzaydan gelen atomdan da küçük, elektrik yüklü taneciklerin oluşturduğu akımlardır. Kozmik ışınlar her an var olmakla birlikte son derece küçük olduklarından hissedilemezler. Kozmik ışınlar ilk olarak bu yüzyılın başlarında bulunmuştur. O yıllarda Avrupa ve Amerika’daki bilim adamlannın çoğu elektrik yükleri ile~ilgili deneyler üzerinde çalışrnaktavdılar. Bu deneylerde bilim adamlarını şaşırtan bir özellik ortaya Çıkıyordu. Elektrik yükü, elektroskop adı verilen bir aletle hava geçirmez bir ortamda ölçülmekteydi. Ancak elektrik yükü her deneyin sonunda kavboluyordu. Aynı olay, araştırmanın vapıldrğı kutu elektrik akımını geçirmeyecek şekilde koruyucu bir malzeme ile kaplandığında da tekrarlanıyardu. Elektrik yükü sadece bir tek şekilde yok olabilirdi. Bunun için, kap içindeki yükleri n dış ortamdan gelen karşı yüklü tanecikler tarafından dengelenmesi ya da nötürleştirilmesi gerekirdi.
Her türlü elektriksel etkimenin önüne geçildiği halde, Bu bilinmeyen elektrik yüklü taneciklerin kutu içindeki ortama nasıl ulaşabildikleri ve bu taneciklerin nereden gelmiş oldukları, o yılların en önemli araştırma konularından birini oluşturdu.
Bu soruların cevapları ancak 1912 yılında belirlenmeye başladı. 1912 yılında Avusturyalı fizikçi Victar Hess, üç elektroskobu, bir balonla vervü zeyinden 5 km. yüksekliğe çıkardı. Hess balo yükseldikçe elektroskopa verilen yükün daha çabuk kaybolduğunu saptadı. Bunun de tek biı açıklaması olabilirdi. Nötürleşme etkeni Dünvi dışındaki bir kaynaktan gelmekteydi.
Sonuç olarak Hess yeryüzünün bir dış kaynaktar gelen ve elektrikselolarak yüklü olan tanecikleı tarafından devamlı olarak bombardıman edildiğini ileri sürdü. Bu taneciklerin bir kısmı negatif, bir kısmı da pozitif yüklü olabilirdi.
Bilim adamları ilkin, Hess’in kuramını kuşkuvla karşıladılar. Ancak daha sonra onların deneyleri de Hess’inkiyle aynı sonuçları vermeye başladı. Özellikle, Amerikalı Profesör Robert Milikan, yaptığı denevlerin sonunda Hess’in kuramınır doğru olduğunu kanıtladı. Tanecikler kozmos adı verilen uzayın derinliklerinden geldiği için Milikan bu bilinmeyen gizemli ışıruma kozmik ışınlar adım verdi.
Kozmik ışınlar günümüzde de her çeşit araçtan faydalanılarak araştırılmaktadır. Bunun için genellikle balonlar içerisinde yüksekliklere aygıtlar çıkarılmaktadır. Son yıllarda bu konuda çeşitli uydulardan ve uzayaraçlarından da yararlanıl-mıştır.
Kozmik ışınlar birincil ve ikincil ışınlar olarak iki sınıfa ayrılırlar. Birincilışınlar, atmosfere ilk ola: rak ulaşan küçük taneciklerdir. Işık hızına yaklaşan ve saniyede 299 792 km.’ye ulaşan büyük bir hızla hareket ederler.
Dünya atmosferinin yüksek tabakalarında, bu birincil ışınlar havayı oluşturan azot, oksijen ve diğer gazların atomları ile çarpışır. Kozmik ışınların enerjileri çok yüksek olduğundan bu gaz atomlarını daha küçük taneciklere parçalarlar. Bu yoldan oluşan tanecikler ikincil kozmik ışinlan meydana getirmektedir. Yeryüzüne ulaşan ışınların hemen hemen tamamı ikincilışınlardır. Günümüzde, birincil kozmik ışınların çok yüksek enerjili ve pozitif yüklü tanecikler olduğu bilinmektedir. Bunlar, elektronlarını kaybetmiş, sadece çekirdeği içeren çeşitli atomları içermektedir. Kozmik ışınların yüzde BO’den fazlasını hidrojen çekirdekleri oluşturur. Yaklaşık olarak yüzde 12′si ise helyum çekirdeklerinden meydana gelir. Kozmik ışinlarda bulunan başka elementler ise karbon, azot ve oksijendir.
Hidrojen ve helyum çekirdekleri, bilinen en hafif çekirdeklerdir. Yalnız kozmik ışinlarda değil evrenin tamamında en çok rastlanan elementlerdir.
Dünyaya yaklaşan kozmik ışin tanecikleri Dünyanın magnetik alanı tarafından çekilirler. Bu nedenle magnetik kutuplara yakın yerlerde Dünya yüzeyine daha fazla kozmik ışın çarpar.
Ancak taneciklerin hepsi doğrudan doğruya Dünyaya ulaşamaz. Pek çoğu, Dünyadan çok uzakta bulunan ve son derece kuvvetli ışırum bölgeleri olan Van Alien kuşaklarında tutulur. Btı kuşaklardan biri Dünyadan 16000 km. diğeri de4 700 km. uzaktadır. Bu kuşaklarda bir süre tutulan tanecikler daha sonra atmosfere geçerler.
Ikincilışınlar hassas aletler aracılığı ile deniz yüzeyinden 900 metre derinlerde saptanmışlardır. Bu derinlik, ışınların 90 metre kalınlığındaki bir kurşun tabakava eşit kalınlıktaki bir maddeden geçtiğini göstermektedir.
Bilim adamlarını en çok düşündüren sorun kozmik ışınların nereden gelmekte olduğudur. Günümüzde en yaygın olan kurama göre kozmik ışınlar kaynaklarını iki ayrı yerden almaktadır. Bunlardan birincisi Güneştir. Güneşte patlamalar tesbit edildiği zamanlarda, Dünyaya çarpan kozmik ışınların sayısı da artmaktadır. Ancak artış sadece düşük enerjili ışınlarda görülmektedir. Bu nedenle, yüksek enerjili ve daha güçlü ışınların bizim galaksimizdeki ya da başka galaksilerdeki bilinmeyen kaynaklardan geldiği anlaşılmaktadır. Bu taneciklerin geliş yönleri kaynağı belli etmemektedir. Tanecikler Dünyaya gelinceye kadar defalarca yön değiştirrnekte ve Dünyaya çok çeşitli yön ve açılardan çarpmaktadır.
Kozmik ışinımın bir kaynağı üstnovalar (süperrıova) olabilir. Üstnova bir yıldızın yok olmasından önce meydana gelen ani patlamaya verilen addır. Böyle patlamaların sonunda çok büyük enerjiler serbest kalmaktadır.
Kozmik işınlan görmek mümkündür. Uzay yolculukları sırasında astronotlar ateş gördüklerinden söz etmişlerdir. Bunların astronotların gözlerindeki ağtabakadan geçen ve görme sinirlerini uyaran yüksek enerjili kozmik ışınlar olduğu anlaşılmıştır. Aynı etki atom araştırmalarında kullanılan hızlandırıcılar aracılığıyla yeryüzünde de tekrarlanmıştır.
Kozmik ışınlar canlı dokular üzerinde radyoaktivite ile aynı etkiyi yapmaktadır. Canlı dokudan geçen her tanecik, harabolmuş hücrelerden oluşan bir iz bırakır; vücudun bu hücreleri yenilemesi gerekir. Bir canlı varlık kuvvetli bir kozmik ışık ışınımına, ya da uzun süre ile zayıf bir ışınıma bırakıhrsa hastalanır, büyük bir olasılıkla da ölür.