W Polsce badanie promieniowania kosmicznego ma wieloletnią tradycję. W latach 1930-tych rozpoczęto w Krakowie pod kierunkiem prof. Mariana Mięsowicza budowę układu liczników Geigera-Müllera do badań promieniowania kosmicznego. Tym samym zapoczątkowano trwające tu do dziś badania własności promieni kosmicznych.
Prof. Marian Mięsowicz
W 1937 roku postanowiono zorganizować w Polsce balonowy lot stratosferyczny. W czasie lotu spodziewano się zmierzyć zależność natężenia promieniowania kosmicznego od wysokości. Miejscem startu balonu miała być Dolina Chochołowska w Tatrach. Po wielomiesięcznych przygotowaniach i ostatecznym zainstalowaniu aparatury w gondoli, podczas napełniania balonu wodorem nastąpił samozapłon wodoru, w wyniku którego balon spłonął niwecząc szansę na realizację lotu.
Wkrótce po tym wydarzeniu odwiedził Polskę i przyjechał do Krakowa prof. Pierre Auger z Paryża - odkrywca wielkich pęków atmosferycznych, który zainteresował się kopalnią soli w Wieliczce, jako idealnym miejscem do badania wielkich pęków odfiltrowanych grubą warstwą ziemi. Zaproponował on fizykom krakowskim prowadzenie wspólnych badań tego zagadnienia. Badania rozpoczęto, lecz przerwała je wojna.
W roku 1946 Jan Weyssenhoff, profesor Uniwersytetu Jagiellońskiego, zaprosił Komisję Badań Promieni Kosmicznych Unii Fizyki Czystej i Stosowanej (IUPAP) do zorganizowania w Polsce konferencji. Konferencja odbyła się w roku 1947 w Krakowie i zapoczątkowała trwający do dziś cykl wielkich międzynarodowych konferencji poświęconych promieniowaniu kosmicznemu (International Cosmic Ray Conference - ICRC), które odbywają się co dwa lata w różnych krajach.
W krakowskiej konferencji uczestniczyło wielu wybitnych ekspertów i znawców promieniowania kosmicznego, w szczególności prof. Cecil Frank Powell ogłosił w swoim referacie pod tytułem "Ewidencja istnienia mezonów o różnych masach" odkrycie nowej cząstki - mezonu pi. Za swoje odkrycie otrzymał w roku 1950 Nagrodę Nobla.
W trakcie trwania konferencji w dyskusjach z prof. P. Augerem odżył projekt badania promieni kosmicznych w Wieliczce. Projekt zrealizowano w latach 1948 - 1949 pod kierunkiem prof. Mariana Mięsowicza. Badania potwierdziły istnienie słabo jonizującego promieniowania niezależnie od znanego już promieniowania mionowego. Promieniowanie słabo jonizujące zostało zinterpretowane jako naturalna promieniotwórczość otoczenia.
Badanie własności promieniowania kosmicznego było kontynuowane w latach następnych przy zastosowaniu techniki emulsji fotograficznych. W zorganizowaniu w Krakowie badań techniką emulsji fotograficznych w sposób istotny przyczynił się prof. Marian Danysz z Uniwersytetu Warszawskiego. Prof. Danysz przebywał w latach 1950-52 w pracowni prof. C. F. Powella w Bristolu w Anglii i tam brał udział w pracach wykonywanych techniką emulsji jądrowych. Po powrocie do Warszawy rozpoczął wraz z prof. Jerzym Pniewskim prace nad wprowadzeniem tej techniki do badań w Warszawie. W roku 1952 prof. M. Danysz i prof. J. Pniewski dokonali wielkiego odkrycia w fizyce cząstek elementarnych. W emulsji naświetlonej promieniowaniem kosmicznym zaobserwowali oddziaływanie zapoczątkowane przez proton, w którym jednym z produktów reakcji był hiperon związany z fragmentem jądra. Taki fragment nazwano hiperfragmentem. Inaczej mówiąc hiperfragment to jądro, w którym jeden lub nawet 2 nukleony zastąpione są przez hiperony. Grupa kierowana przez profesorów Danysza i Pniewskiego stała się światowym centrum badania hiperjąder.
UCZESTNICY I MIĘDZYNARODOWEJ KONFERENCJI PROMIENI KOSMICZNYCH (ICRC), KRAKÓW 1947
W pierwszym rzędzie stoją profesorowie: P.Blacket, J.Blaton, J.A.Wheeler i W.Heitler
Siedzą profesorowie: P.Fleury, M.Forro, Clay i Blacket. Stoją w pierwszym rzędzie : W.Heitler, J.A.Wheeler w drugim rzędzie: J.Weyssenhoff, L.Janossy i L.Leprince-Ringuet.
Na Międzynarodowej Konferencji Promieni Kosmicznych, Jaipur, Indie 1963. Od prawej stoją profesorowie: O.Czyżewski, C.F.Powell, M.Mięsowicz
Dzięki prof. Danyszowi i osobistym kontaktom prof. Mięsowicza z prof. Powellem, do Krakowa został przysłany pierwszy mały blok emulsji fotograficznej naświetlony w jednym z lotów balonowych na Sardynii zorganizowanych przez Uniwersytet w Bristolu, a wykonanych przy pomocy amerykańskiej agencji NASA. Rozpoczęto w nim pomiary. Aby prowadzenie badań było możliwe, udział NASA w realizacji przedsięwzięcia musiał być okryty głęboką tajemnicą. Rezultaty badań uzyskane przez grupę naukowców kierowanych przez prof. M. Mięsowicza były na tyle interesujące, że z początkiem lat 60-tych ośrodek krakowski został zaproszony przez Uniwersytet w Bristolu do współudziału w kolejnym naświetleniu bloków emulsyjnych w lotach balonowych w południowych Włoszech. W Krakowie został zaprojektowany i wykonany jeden z pierwszych bloków emulsyjnych z ołowiem wraz z gondolą. Blok emulsyjny został naświetlony na dużej wysokości i lądował u wybrzeży Sardynii. Analiza zarejestrowanych w tym bloku oddziaływań zaowocowała szeregiem prac dotyczących oddziaływań jądrowych promieniowania kosmicznego i rozwoju kaskad elektronowo-fotonowych. Potem w szeregu eksperymentach przeprowadzonych na dużych wysokościach (ponad 30 km npm) przy pomocy balonów naświetlano promieniowaniem kosmicznym duże ilości emulsji fotograficznej ( do kilkudziesięciu litrów), która służyła jednocześnie jako tarcza i detektor oddziaływań jądrowych pierwotnego promieniowania kosmicznego. Badania zaowocowały szeregiem ciekawych odkryć i ugruntowały pozycję krakowskiego ośrodka.
W późniejszym okresie ważną rolę odegrało uczestnictwo grupy fizyków Instytutu Fizyki Jądrowej w eksperymencie JACEE zorganizowanym we współpracy laboratoriów amerykańskich i japońskich. W eksperymencie JACEE badania dotyczyły głównie dwóch zagadnień: składu chemicznego i widm energetycznych pierwotnego promieniowania kosmicznego oraz ogólnych własności oddziaływań jąder z jądrami przy skrajnie wysokich energiach. Trwający około 20 lat eksperyment dostarczył danych, które stały się podstawą naszej wiedzy o widmach energetycznych promieniowania kosmicznego w zakresie energii 1012 - 1015 eV.
|
 |
 |
