De muon paradox

Het ontstaan van muonen in de dampkring

Om de muon paradox goed te controleren is het nodig om metingen uit te voeren op twee locaties waarvan de hoogte in de dampkring enkele kilometers verschilt. In de (Nederlandse) praktijk is dat niet eenvoudig. Wanneer je metingen heel nauwkeurig verricht is misschien een hoogteverschil van enkele honderden meters al voldoende. Maar of dat realistisch is, dat is de vraag.

Note

Om de muon paradox te begrijpen moet je te weten hoe muonen ontstaan en waar ze ontstaan.

Er wordt algemeen aangenomen dat er veel muonen ontstaan op ongeveer 10km hoogte in de dampkring. Deze muonen ontstaan als reactieproduct bij een botsing van kosmische straling met dampkringmoleculen. Muonen ontstaan uiteraard in een groot gebied van hoogtes. Overleg met je over het ontstaan en verdwijnen van muonen in de dampkring. Het begrip “inversie” komt ook aan bod: als je stijgt in de dampkring meet je allereerst steeds meer muonen/sec, maar op een gegeven moment kan het ook weer afnemen. Het is geen eenvoudige materie.

Muonen bewegen bij benadering met lichtsnelheid

Note

Bereken de tijd die een muon gemiddeld nodig heeft om een afstand van 1 km af te leggen. Gebruik hierbij je kennis over de snelheid van muonen in de dampkring. Gebruik daarnaast je kennis over de halveringstijd van muonen om te voorspellen welke fractie muonen je nog overhoudt na een reis over10 km.

Note

Gebruik gegevens uit de literatuur in de bijlage (Een film en een artikel uit 1961 over een muononderzoek in Washington) om aan te tonen dat de relativiteitstheorie een oplossing biedt voor de muon paradox.