Sur le problème des retards entre des particules appartenant au rayonnement cosmique

Résumé
Après avoir examiné succinctement le problème des retards qui peuvent apparaître entre des particules de grande énergie, issues d'une même particule mère, on étudie d'une façon plus détaillée le cas des particules chargées, ne perdant leur énergie que par ionisation. Le retard qui s'établit entre deux particules de masse M appartenant à cette dernière espèce est défini par la différence entre les temps qu'elles mettent pour franchir la même distance. Dans le vide, les retards peuvent atteindre des valeurs quelconques. Mais, lorsque les particules se propagent dans un milieu absorbant, les retards tendent vers une limite bien définie, quelles que soient les énergies initiales des particules. On démontre que le retard maximum est donné par $$ où Eo = Mc2 représente l'énergie au repos de la particule et K min la perte minimum d'énergie par centimètre de parcours dans le milieu donné supposé homogène. Par exemple, dans le cas des protons traversant différents milieux absorbants, les valeurs de (Δ t)max pour l'Air (TPN), l'Eau, l'Al et le Pb sont respectivement égales à 8,3. 10-6, 9,7. 10-9, 4,5.10 -9 et 1,6. 10-9 s. Les valeurs correspondantes de (Δt)max pour les électrons, sont de l'ordre de 10 -9 s pour l'Air et de l'ordre 10-12 s pour les milieux condensés. Il en résulte que, si les particules appartenant à une gerbe manifestaient entre elles des retards supérieurs à ceux qui viennent d'être indiqués, le fait constituerait une preuve suffisante de l'existence de particules lourdes au sein de la gerbe. Par ailleurs, la relation qui relie (Δt)max à la masse M pourrait servir de base à une méthode de spectrographie de masse des particules de grande énergie.