Mini Black Holes Decay in the Atmosphere

Texte intégral

(1)‫ا ـر اـا ـ اـ

(2) ـ ا ـ اـ‬ ‫وزارة اــ اـ واـ اـ ‬ ‫! ــ اــج ‪"#‬ــ ‬ ‫آ ــــــ اــــــم‬ ‫

(3) م ادة‬ ‫ـآـة‬ ‫

(4) ـ (' &دة ا ـ!‪ * +‬ا)ـء‬ ‫ ‪ :‬ا ء ا ـ ‬ ‫‪(.‬ـــــان‪:‬‬. ‫ ا'&ب ا داء ا‪ !" #$‬ا(‪+‬ف ا‪$‬ي‬ ‫‪Mini Black Holes Decay in the‬‬ ‫‪Atmosphere‬‬ ‫‪ 1‬ف‬ ‫اـي ‪,-‬ــة‬ ‫أم ا‪: .$‬‬ ‫ا‪:0 1‬‬. ‫‪ 2‬ا ‪4.‬ري‬. ‫أ‪6‬ذ ا ا‬. ‫! اج ‪-(9. - "#‬‬. ‫ا‪2‬ف‪:‬‬. ‫! ل ‪:‬‬. ‫أ‪6‬ذ ا ا‬. ‫! (ري‪-(<(+= -‬‬. ‫ا‪34‬ء‪:‬‬. ‫ر> ‪? <2‬‬. ‫أ‪6‬ذ ا ا‬. ‫! ‪# !.‬ر ‪-.(2-‬‬. ‫‪ 2‬ا @‬. ‫أ‪6‬ذ > ‬. ‫! اج ‪-(9.- "#‬‬. ‫‪i‬‬.

(5) ‫‪

(6) ,‬ا‪ 7‬ا‪ 65‬ا‪

(7) 5‬‬. ‫‪ii‬‬.

(8) ‫إن ا‪ F‬وا ? ‪ D E :‬ا آ‪ C‬رآ *‪.A‬‬ ‫أ‪

(9) 9‬م ‪ F.‬ا' و ا *ن إ‪ K‬آ' ‪6 1‬ه ‪ J = 1‬أو ‪ * . 1‬ا‪:‬ز ه‪ E4‬ا ‪ 6‬و‬ ‫أ‪4. MN‬آـ ا‪6O‬ذ ! ل ‪ :‬ا‪4‬ي ا& ف ‪ 2 K2‬وا&ـ‪ K2 E F‬آ' ‪P:‬ـ‪ A‬و‬ ‫إر&دا‪ A9‬ا

(10) ـ ‬. ‫و ‪ + ( A9‬ة ا‪.‬آ أ‪

(11) 9‬م ‪ F.‬ي ا' إ‪ K‬ا‪6O‬ذة آ‬. ‫‪6‬م ‪ 9 K2‬ا ‪ +‬ا‪:‬ز ه‪4‬ا ا و ا&‪ ' D * F‬ا )‪ :‬و إ‪ @QN‬آ ‬ ‫أ‪

(12) 9‬م ‪2 'F. 6.‬رات ا‪ F‬و ا

(13) إ‪ K‬ا‪6O‬ذ ر> ‪ <2‬ا? ‪9 K2‬و‪ A:‬و ر‪@ .D‬ر‪E‬‬ ‫ا‪4‬ي ‪ :26‬و =م ان ‪ (): ،‬ا? ‪ A .‬و !ا‪ N (2 E‬ااء‪.‬‬ ‫دون أن أ‪

(14) 9 K+:‬ا‪ F‬إ‪ K‬آ‪ Claudio Coriano ، Marco Cavalia 1 Q‬و ‪Maximo‬‬ ‫‪Ave‬‬. ‫‪ K2‬اا@' و ا ‪2+‬ة‪.‬‬ ‫أ‪

(15) 9‬م ‪ F.‬و ا

(16) إ‪ K‬ا‪6O‬ذ ‪ 2‬ا ‪4.‬ري ‪ ( 6 . A")9 K2‬ا (= آ ‬ ‫أ‪ F. A!9‬ي إ‪ K‬ا‪496O‬ة ر> ‪ <2‬ا? و ‪ 2‬ا @‪ ،‬أ‪"2‬ء ( ا (=‪ ،‬و ا&‪ F‬ه ‬ ‫!' ا‪ K2 F‬ا*

(17) ا رآ * ( ا (= ‪.‬‬ ‫آ أ‪ F. A!9‬أ" ‪ 'F‬ا<= ا‪4‬ي أ ا* ا‪O‬و‪ K‬ر‪ 6‬اآراء * ا)ء ا)‪F‬‬ ‫‪ (+‬ارا‪.2008-20076‬‬ ‫* ا‪ (9) X NO‬أن أ‪

(18) 9‬م ‪ F.‬ا' و إن آن ه‪4‬ا ‪ )F X‬إ‪ K‬ا‪

(19) P‬و ا

(20)

(21) *ة‬ ‫ة‪ K2 #. 6‬و=) * آ' ا‪ 'D‬ا‪:‬ز ه‪4‬ا ا ' ا ا>‪ Y‬آ أ‪ F. A!9‬ا'‬ ‫إ‪ K‬أ@= ‪ K2‬إر&دا‪ 9‬و ‪. P:‬‬ ‫آ ‪ X‬ا‪ +:‬آ' ‪ F. (! 1‬ا< و ا‪ +.X‬و ‪2.‬ء إ‪ K‬آ' ه‪XZ‬ء أ=ل‬ ‫&ـ‪F‬ــ ا‬ ‫‪iii‬‬.

(22) ‫***‬. ‫اهي ه‪4‬ا ا ا ا>‪ Y‬اي ا‪ F‬ن و أ‪N‬ا‪ 9‬و أ‪+: N‬‬ ‫و ! ‪ Y‬أه' ‪ @N .‬إ‪P:‬ف‪ 2 ،‬ا ‪ D‬ن و ي‬ ‫و! ‪ ! Y‬ا‪ :‬و أ@‪.‬‬ ‫وا‪ K‬آ' ‪ 1‬آن ‪.2 '"* A‬‬ ‫*********************‬ ‫*************‬ ‫********‬. ‫‪iv‬‬.

(23) ‫ا‪#‬ـــس‬ ‫ا&‪ 9‬اـ ‪[01] ......................................................................................................‬‬ ‫ا?> ا‪4‬ول‪ :‬ا‪4‬ـ اـ‪ A‬ا ـ ا@ ‬ ‫‪[04]……….............................. ........................................................ 9& .1 .I‬‬ ‫‪.2.I‬ا‪ C1?D‬ا ‪[06].....................................................................................‬‬ ‫‪ .1.2 .I‬ا‪L‬آ ‪ K‬ا ‪ !1‬و‪ I J‬ا@ ‪[06] ……..….….................................‬‬ ‫‪? .2.2 .I‬در ا‪ 4‬ا‪[09] ................ ......................................... . .... A‬‬ ‫‪ Q.12.2.I‬ـت ا‪ L‬ــ‪[10] ....................................................................... O‬‬ ‫‪ Q .1.1.2.2.I‬ـ ا‪ L‬ـ‪, O‬ـ‪&R‬ـل ا‪#‬ـ‪ 1,‬ـ ‪[10] ..........................................‬‬ ‫‪ .2.1.2.2.I‬أ ـ ا‪ L‬ـ‪[12]............................. ............................. Fermi.O‬‬ ‫‪ .2.2.2.I‬ـاـ‪ O‬ا‪ L‬ــ‪[15] .....................................................................O‬‬ ‫‪.1.2.2.2.I‬ا ‪L‬ات ا‪[15].......................................... (Supernova). ST‬‬ ‫‪ .2.2.2.2.I‬ا‪$.‬ـ

(24) ا‪,.‬ـ‪[16]...................................... ................ (Pulsar)U‬‬ ‫‪.3.2.2.1.I‬ا‪A4‬ـ ا‪$‬ـ ا‪[16] ............ (Active Galactic Nucleis ) @ 2.‬‬ ‫‪ .4.2.2.2.I‬ا‪$A‬ـرات ا‪4‬ـ ‪X‬ـ ) ‪[17] .....................(Gamma Ray Burts‬‬ ‫‪ .3 .I‬ا&@‪[18] ....... ................ .............................................................GZK O‬‬ ‫‪ .4 .I‬ا‪\+2‬ت ا‪#‬ا‪[20] ........................................... ........ ............... .............. 1‬‬ ‫‪ .1.4 .I‬ا‪\+2‬ت ا‪#‬و(‪[22] ...................................... ...................... J.‬‬ ‫‪ .2.4 .I‬ا‪\+2‬ت ا‪#‬در و‪[23] ............................... .. ................................ A‬‬ ‫‪ C1?^ .5 .I‬ا‪\+2‬ت ا‪#‬ا‪[26] ....................... ............ ........ ........................ 1‬‬ ‫‪.1.5 .I‬ا‪L‬ز‪ O‬ا‪[26] ......................................... ............ ........................!A$‬‬ ‫‪.2.5 .I‬ا‪@L‬ر ا@!‪[28] ....................................... ........ ............... ..... .........‬‬ ‫‪ .6.I‬ر‪ 9-‬ا‪ 4‬ا‪ A‬ا ا@ ‪[29] ................................................................‬‬ ‫‪- . 1.6 .I‬ف ا‪ 9-‬ا‪4‬ر` ‪[30] .............. ........ ......................................‬‬ ‫‪, . 2.6 .I‬ت ارة‪[32] .............. .......................................................‬‬ ‫‪ . 3.6 .I‬اا‪ I‬ا‪[32] ............. ......... ............................................ . $#‬‬ ‫ا?> ا'‪ :!A‬ا'&ب ا داء "! " ء ا‪,4‬د ا‪ "à‬‬ ‫‪[35] .......... . ............ .............................................................. 9& .1.II‬‬ ‫‪v‬‬.

(25) ‫‪ " .2. II‬ءا‪,4‬د ا‪[36] ............ ..... ........ ........................................... "à‬‬ ‫‪9 2.1.2 .II‬رج ‪

(26) c‬ا&ى ‪[36].............................................................‬‬ ‫‪A.2.2 .II‬ذج ا‪,4‬د ا‪[37] ........ ...................................................... "à‬‬ ‫‪A .1.2.2 .II‬ذج ا‪ 9‬ا‪ !"à‬ا ‪[38] .......................... .......... ADD.‬‬ ‫‪A.2.2.2 .II‬ذج ا‪ 9‬ا‪ !"à‬ا‪[40].............. .............. ........... RS g2‬‬ ‫‪.3 .II‬ا'&ب ا داء ‪[42] ............... ....................................................... #$‬‬ ‫‪ >2 .1.3 .II‬ا'&ب ا داء "! ا‪9@-‬ام ا‪ $‬ت‪[42] ............................ ......‬‬ ‫‪ 1.1.3 .II‬ا&@‪ O‬ال‪[42] ............... ................................................‬‬ ‫‪ C1?^ 2.1.3 .II‬ا'&ب ا داء‪[42].................... .............................‬‬ ‫‪ 2.3 .II‬ا'&ب ا داء ا‪[46] ..................... ............................... #$‬‬ ‫‪ 1.2.3 .II‬إع هآ ‪ !" h.‬اا‪[49]........ ............................(Brane)6‬‬ ‫‪ 2.2.3 .II‬إع هآ ‪ !" h.‬ا)‪[53]................. ......................(Bulk‬‬ ‫‪ .4 .II‬ا‪LA‬ج ا'&ب ا داء "! ع ا‪ $‬ت)‪[56].....................................(LHC‬‬ ‫‪ .5 .II‬ا‪LA‬ج ا'&ب ا داء "! ا‪ 4‬ا‪[58] ...... ...................................... A‬‬ ‫&ـ‪ .‬ت ا‪R‬ـآة‬. ‫ا?> ا'‪:l‬‬. ‫‪. 1.III‬ا‪[63]........................ ….......... ..........................................Groke 9‬‬ ‫‪ .1.1 III‬ا‪[64] ................... ..............................................PYTHIA 9‬‬ ‫‪ .2.1 III‬ا‪[64] ...................... ...............................................AIRES 9‬‬ ‫‪ I.3.1.III‬ا@ ت‪[66] ................ ... .....................................................‬‬ ‫ا‪ m1L.‬و‪#L2.‬‬. ‫ا?> اا‪:O,‬‬. ‫‪R .1.IV‬آة ‪\+‬ت ا‪.‬ذج ا& ‪ !c‬و &ر‪ A‬ا‪[76] ...................................m1L.‬‬ ‫‪R .2 .IV‬آة ‪\+‬ت ا'&ب ا داء ا‪ #$‬و&ر‪ A‬ا‪[79]................. .......m1L.‬‬ ‫‪n . 3. IV‬هة ‪[87] …..……..………..……......…..... (CLEs)Centauros‬‬ ‫‪.1. 3.IV‬ا‪ 6 , .‬اآ ا‪#‬و(‪ . J.‬و اآ ا‪#‬درو‪[89]…..…...... A‬‬ ‫‪ J pcL.2. 3.IV‬ا ‪A‬ت ‪L S‬ى ‪ o@c‬ا‪[92]…..……........…I‬‬ ‫ا?> ا‪ :0D‬اـ‪ D‬ـ ‬ ‫اـ‪ D‬ـ ‪[95] .. .................. ...............…………..……..... ........ ...... ..... ......‬‬ ‫ا‪[100].... ....... .......... ..... ........ .......... ..... ........ ...........................… AqR‬‬ ‫اا‪r‬ـ‪[107] …….. ..... ........ .......... ..................... ...............................… O‬‬ ‫ا‪[110] …….. ..... ........ ... ................. ........... ...............................…CD‬‬ ‫‪vi‬‬.

(27) vii.

(28) ‫‪1‬ـ ا‪s‬ـ‪1‬ـ‪q‬‬ ‫‪9 +: : 01-I‬ا! ا(@ ا‪ * F‬ا‪ &O‬ا‪ :F‬ا

(29) ر‪9 +(. :‬ا!ه * ا(\م ا ‪+‬‬ ‫‪ +(.‬إ‪[07]....................................................................................%100 Si P(2 K‬‬ ‫‪ c :02-I‬ا<=ـ ا‪ &a F‬ا‪ b*. QC :F‬ا)> ‪ X. &a‬ا<=‪[08] ......…….‬‬ ‫‪ c :03-I‬ا<= ‪ .O‬ز ا (رات ] ا آن و ا‪(6X. ['DF‬د إ‪ K‬آ' ا(‪ d‬ا ‪[09] ......‬‬ ‫‪ Hillas f<# :04-I‬ـا=ـ‪ Y‬ا)ـ ا

(30) درة ‪ +9 K2‬ـ‪ Y‬ا‪&O‬ـ ا‪:F‬ـ إـ‪= K‬ـت‬ ‫< *‪[11] .................................................................................................................‬‬ ‫‪ :05-I‬ر‪ g> <<#9 6‬ا@<ام !‪ D * + (h .+. +‬آ إ‪[12] .................. .+:‬‬ ‫‪ i f<# :06-I‬ا‪! . Y +‬ت ا‪P‬د ‪[15] .............................................................‬‬ ‫‪ K2 :07-I‬ا ‪ 1‬ر‪ ( <<#9 6‬ذج ا‪ :O‬ا ا(< > ‪ c#‬أ‪:‬اع ا‪ J+D :O‬زاو‬ ‫ا(\ و‪ K2‬ا‪+‬ر ‪:‬اة راد ‪[17] ....................................................0313-192 <:‬‬ ‫‪ : 08-I‬ا<= ا ‪ <6‬و‪:9‬ت

(31) ‪P‬دره ‪ 12‬ا‪O‬رض ‪ 1‬أ!' =ت ‪[20] .........)#‬‬ ‫‪ :09-I‬ا*‪ b‬ا دي ‪&a‬ـ ا‪ :F‬ا‪

(32) <( :C‬ا‪O‬آ‪C‬ـ ‪ 9‬آا ‪ +‬ت * ا‪h‬ـ‪Q‬ف اي‬ ‫* ا ل ا<=ي ) ‪ ، ( E > 1 GeV‬و ا(

(33) ط ‪ 'C 9‬ا

(34) ا

(35) ‪: 6‬ت ا‪[21]....................+‬‬ ‫‪< f<# :10-I‬ر ا‪XQ‬ت ادر و‪ g> :‬ا ‪:F‬ت ا‪ oQC‬ا‪ :66O‬ا‪ F‬و ‪ ،+ (h‬ادرو‪:‬‬ ‫‪،‬ا ‪ :‬و!‪ +‬ت ا(‪[25] ................................................... .......................................( 9‬‬ ‫‪ :11-I‬ر‪ g> <<#9 6‬أ إ&ع & (‪F‬ف‪[26] ............................................................‬‬ ‫‪ f6 :12-I‬از‪ Y‬ا‪:F c# :‬ت &‪Q‬ل ها =‪ A‬ا‪.X‬ا ‪[28].............. ... 1015 eV‬‬ ‫‪ :13-I‬ا<ر ا< ‪Q‬ل ها ‪ @ '= 1 '6‬ا)رة ‪[29] ............................ Fly’s Eye‬‬ ‫‪ : f<# :14-I‬ذ! ‪ h‬ف ا‪[31] .......................................... Chacaltaya. . 9 * 6+‬‬ ‫‪

(36) :15-I‬ر‪ d: :‬ا‪ HiRes 1)&F‬و ‪ b* AGASA‬ا‪ &O‬ا‪ :F‬ا ا<=ـ ‪9 HiRes d: :‬و‬ ‫ا*

(37) ‪:. pF2 K2 GZK Y<= Y‬ت @ ‪[32] ................................................... AGASA‬‬ ‫‪viii‬‬.

(38) [33] ............................................... ....... 1(!‫ر‬O‫ * ا‬Pierre Auger @ ‫ ام‬f<# ‫ ا‬:16-I g> <<#9 6‫ )ب(ر‬،*>q‫د ا‬.O‫ ا‬D 'C R 1‫ أ‬n *>q‫ــد ا‬.a <<#9 6‫)أ( ر‬:17-II [34].................... - (4 + n) * (9 ‫ت‬:*‫ ا‬h‫( ـ ا‬. ‫د‬.‫أ‬- 4* ‫ـ‬6

(39) ‫ ت ا(ـ ذج ا‬+! ‫ر‬P:‫ا‬ * .‫ اذ‬c> K‫دي إ‬Z p #‫ و أن ا ا‬E ‫>* ا‬q‫ ذج ا ا‬: g> <<#9 6‫ر‬:18-II [39] ....... ..................... ....................................................................... ........ ......1‫ ا ا‬v:Q. [41]...‫د ا ي‬6O‫ ا‬J

(40) o ‫ج‬:q ‫ت‬:9‫د * ا@<ام ار‬6O‫ ذج ا

(41) ص ا‬: 'C <<#9 6‫ ر‬: 19-II [43] ............................................... ...‫د ا ي‬6O‫ ا‬J

(42) C‫ ا‬vF)9 'D‫' ا‬C <<#9 6‫ ر‬: 20- II * 6

(43) ‫

(44) ل ا( ذج ا‬x(‫ا&ع هآ‬.‫د ا ي‬6X‫

(45) ب ا‬C‫ ا‬vF)9 1 Schwarzschild D :21-II [50].......................................v‫ وا‬1‫ * ا ا‬N‫ أ‬K( . ‫ * آ' ا)"ء‬9 ‫ت‬:*‫ ا‬h‫( ا‬. 1‫ا ا‬ (‫)ب‬، +‫د ا ي ـ )أ( ا

(46) ' ا‬6O‫ ا‬J

(47) C‫ =' ا‬1 C( ‫ ا<=ـ ا‬+( ‫ اـ‬d(‫ا‬: 22-II [52] ...................................................……................……....…..…‫ت‬:‫ت و)ج( ازو‬: )‫ا‬ (‫ و )ب‬+‫ )أ( ا

(48) ' ا‬1 'F ‫د ا ي‬6O‫ ا‬J

(49) C‫ =' ا‬1 C( ‫ ا<= ا‬+( ‫ اد‬d(‫ ا‬:23- II [53] ……..…........................….....................………1‫ * ا ا‬v‫ت وذ‬:‫ )ج( ازو‬، ‫ت‬: ‫ا)ر‬ [55] ......................... v‫ <= )ب( * ا‬C( ‫ ا‬+(‫ )أ( و ا‬Greybody ' ‫ ا‬d(‫ا‬:24-II - ‫ن‬9‫ و‬.) ‫د ا ي‬6O‫ ا‬J

(50) C‫' ا‬F ‫ ا)ل‬Y<

(51) ‫ر ا‬+‫ ا‬K2،LHC ‫ ع‬+ f<# 1‫ ا ـ‬K2:25-II K2O‫ ا‬K‫)' إ‬6O‫ ا‬1 n (n = 2....7 ) = c# '!‫ أ‬1 v‫ـ وذ‬:‫ ا‬J‫

(52) ـ‬C‫ آ ا‬X. LHC * (‫ن‬9‫ و‬. [57]........................................................................................................... M * = 1TeV Y min v‫ ( وذ‬M * = M BH = 1 TeV ) 1‫ أ‬σ (νN → BH ) ‫د‬6O‫ ا‬J

(53) C‫' ا‬F ‫ ا)ل‬Y<

(54) ‫ ا‬:26-II. [60] ................6

(55) ‫ ا)ل * إ ر ا( ذج ا‬Y<

(56) ‫' ا‬C Y<

(57) ‫ ا‬K(( ‫ ا‬1D * n = c# '!‫ ا‬1. (. ‫ و‬Protheroe

(58) 9 <#‫ ا‬K(( ‫ ا‬1‫ أ‬ν µ + ν µ + ν e Schramm ‫ و‬Hill ‫

(59) ـ‬9 Y‫ ا

(60) <ـ‬K(( ‫وا‬. E cutoff. ) cosmogenic ( 9: b*9 'C :27-II. = 3 × 10 21 eV. Y‫ =ـ ا

(61) <ـ‬Y‫( ـ‬PJ) Johnson. [61]............... .................................... ........... Stecker

(62) 9 'C * <

(63) (‫ ا‬K(( ‫ ا‬M# * ‫أ‬ ‫)ع‬9‫ر‬X‫ ا‬X. ، X،‫ف اي‬Qh ‫ ا دي‬b ‫ ا‬h9 'C 9 (‫ )ب‬، ‫ت ا‬o‫ا‬Dq‫\م ا‬: (‫ )أ‬:28-III [66] ...................................................................... ..linsley ‫ ا و*

(64) ( ذج‬g<6 K2 ‫ا دي‬ ‫ف اي‬Qh. ‫ د‬2 ‫ن‬9‫ و‬. ‫ ا@<ام‬12 9(‫ ا‬:C‫ ت ا‬+‫ ا‬c# :‫ ا‬Y‫ از‬:29-III [68] .......( ‫ل ها‬Q& 100 ‫ ه ل‬2 'P ‫ ا‬d(‫ ) ا‬10−6 c)#‫ ا‬+: D 5 × 1018 eV A=. ix.

(65) ‫ا‬.X‫ ا وط ا‬p)(. ‫رض‬O‫ ا‬g<6 K2 :C‫ ت ا‬+‫ ا‬c# ‫ ا<=ي‬Y‫ از‬:30 -III [69] ……………………….......…………...……………………...………...………

(66) .+‫ا‬. ( ). ( 9: ‫ ا@<ام‬12 d9(‫د ا ي ا‬6O‫ ا‬J

(67) C‫ل ا‬Q& * e −e + ‫ ت‬+ <‫ ا<ر ا‬:31-III Θ = 70o 6‫ ااو ا أ‬D 1019 eV A= ‫ ا‬g<6 12 10 km ‫)ع‬9‫ ار‬K2 ‫ف اي‬Qh.. [74] .......................................................( ‫ل ها‬Q& 100 ‫ ه ل‬d(‫ ) ا‬10−6 c)#‫و ل ا‬ '! g<6 K2 ‫ا‬.X‫' ا‬2)‫)ع ا‬9‫ ار‬X. (Benchmark )6

(68) ‫ل ا( ذج ا‬Q ‫ اد ا‬:32-IV d: (‫)ب‬، AIRES d : . ‫ آة‬d: (‫ ) أ‬: 1015 eV ‫ا‬.X‫ ا<= ا‬D ( 4500 m ) Pamir [77]…….........................................……...….… …........……… CORSIKA d : . ‫آة‬ K2 ‫ـن‬9‫ا و‬.X‫' ا‬2)‫)ع ا‬9‫ ار‬X. (Benchmark )6

(69) ‫ل ا( ذج ا‬Q ‫ اد ا‬:33-IV ،AIRES d : . ‫ آة‬d: (‫ ) أ‬: 1015 eV ‫ا‬.X‫ ا<= ا‬D ( 5000 m ) Chacaltaya '! g<6 [78]...................................................................…………CORSIKA d : . ‫ آة‬d: (‫)ب‬ ‫)ع‬9‫ ار‬X. ( 5000 m ) Chacaltaya '! g<6 ‫ى‬+ K2 ‫ل‬Q‫ ت ا‬+ ‫ اد ا‬:34-IV 6

(70) ‫ت ا( ذج ا‬XQ& ‫ آة‬d: (‫ )أ‬: 1017 eV ‫ا‬.X‫ ا<= ا‬D ‫ا‬.X‫@<ام ا‬q‫ا‬ [80] ……........……….....……... ……(BH )‫د‬6O‫ ا‬J

(71) C‫ت ا‬XQ& ‫ج آة‬: (‫)ب‬،(benchmark ) ‫)ع‬9‫ ار‬X. ( 5000 m ) Chacaltaya '! g<6 ‫ى‬+ K2 ‫ل‬Q‫ ت ا‬+ F‫ اد ا‬h9 :35-IV ‫ت ا( ـذج‬XQ& ‫ آـة‬d: (‫د‬6O‫ )ا‬Y<

(72) ‫ ا‬K(( ‫ ا‬: 1017 eV ‫ا‬.q‫ ا<= ا‬D ‫ا‬.X‫ا@<ام ا‬ [80]..........................................‫د‬6O‫ ا‬J

(73) C‫ت ا‬XQ& ‫ج آة‬: ( ‫ ـ‬DO‫< )ا‬#‫ ا‬K(( ‫( ا‬. 6

(74) ‫ا‬ K2 ‫ول‬O‫@<ام ا‬X‫ ا‬D E1 ‫ا‬.X‫ ا<= ا‬X. ‫ل اا‬Q‫ ت ا‬+ KF‫ اد ا‬h9 :36-IV d : . ‫ آة‬d: (‫ )ب‬،Groke d : . ‫ آة‬d: (‫) أ‬:c&F‫ ا‬g<6 ‫ى‬+ 1 500m ‫)ع‬9‫ار‬ [82] .................................................................................................................. CORSIKA X. ( 5200 m ) Chacaltaya '! g<6 ‫ى‬+ K2 ‫ل اا‬Q‫ ت ا‬+ KF‫ اد ا‬h9 :37-IV [82] .....................c&F‫ ا‬g<6 ‫ى‬+ 1 300m ‫)ع‬9‫ ار‬K2 ‫ول‬O‫@<ام ا‬X‫ ا‬D E1 ‫ا‬.X‫ا<= ا‬ K2 ‫ول‬O‫@<ام ا‬X‫ ا‬D E1 ‫ا‬.X‫ ا<= ا‬X. ‫ل اا‬Q‫ ت ا‬+ KF‫ اد ا‬h9 :38-IV ‫ آة‬d: (‫ )ب‬، Groke d : . ‫ آة‬d: (‫) أ‬:c&F‫ ا‬g<6 ‫ى‬+ 1 15000m ‫)ع‬9‫ار‬ [83] ........................... ……….……….………………………………… CORSIKAd : . ‫د‬.O‫ = ا‬K‫ إ‬9

(75) o‫

(76) < * ا‬: '‫ آ‬K2 ‫اد‬2O‫ ا‬.F‫ د ا‬q ‫ اض‬2q‫ و ا‬m ' ‫' ا‬C 9 :39-IV d‫ـ‬: (‫ )ب‬،c&F‫ى ا‬+ 12 500m ‫)ع‬9‫ ار‬K2 ‫ا‬.X‫ ا@<ام ا‬D * ‫ ت‬+‫ـد ا‬9 d:(‫ )أ‬:*>q‫ا‬ ‫ ت‬+‫ـد ا‬9 d‫ـ‬: (‫ )ج‬،c&F‫ى ا‬+ 12 300m ‫)ع‬9‫ ار‬K2 ‫ا‬.X‫ـ ا@<ام ا‬D ‫ ت *ـ‬+‫ـد ا‬9 [86] .……….…………................c&F‫ى ا‬+ 12 10000m ‫)ع‬9‫ ار‬K2 ‫ا‬.X‫ ا@<ام ا‬D ‫*ـ‬. x.

(77) ‫‪ :40-IV‬ا(‪9) N em 1. +‬د ا)‪:9‬ت و ‪ ( e ±‬و ‪9) N h‬د ادرو‪:‬ت أي آـ‪ 1 Q‬ا و‪:‬ت و ا‪F‬و‪:‬ت‬ ‫ا ‪ ،:‬ا( و‪:‬ت ‪،‬ا و‪:9‬ت و > ا و‪:9‬ت ( ‪ X.‬ا<= ا‪.X‬ا ‪): E1‬أ( * ‪D‬ـ ا)‪2‬ـ'‬ ‫ا‪.X‬ا ‪ K2‬ار‪)9‬ع ‪2 500m‬ـ‪+ 1‬ى ا‪) ، c&F‬ب( * ‪ D‬ا)‪ '2‬ا‪.X‬اـ ‪ K2‬ار‪)9‬ع ‪12 300m‬‬ ‫‪+‬ى ا‪&F‬ـ‪)، c‬ج( * ‪ D‬ا)‪ '2‬ا‪.X‬ا ‪ K2‬ار‪)9‬ع ‪+ 12 10km‬ى ا‪[90]…..…….….c&F‬‬ ‫‪ :41-IV‬ا(‪) E em 1. +‬ا<= ا‪F‬ـ )‪:9‬ت و ‪ ( e ±‬و ‪) E h‬ا<= ا‪ F‬درو‪:‬ت أي آ‪1 Q‬‬ ‫ا و‪:‬ت و ا‪F‬و‪:‬ـت ا ـ‪ ،:‬ا( و‪:‬ـت ‪،‬ا و‪:9‬ت و > ا و‪:9‬ت ( ‪ X.‬ا<= ا‪.X‬ا ‪): E1‬أ(‬ ‫* ‪ D‬ا)‪ '2‬ا‪.X‬ا ‪ K2‬ار‪)9‬ع ‪+ 12 500m‬ى ا‪) ، c&F‬ب( * ‪ D‬ا)‪ '2‬ا‪.X‬ا ‪K2‬‬ ‫ار‪)9‬ع ‪+ 12 300m‬ى ا‪[91]…............................................………............…………c&F‬‬ ‫‪9 'C 9 :42-IV‬د !‪ +‬ت ‪ µ ±‬و = ا‪+ K2 F‬ى ‪ g<6‬ا‪ ( 5000m ) c&F‬أ‪ 1‬ا‪<@X‬ام ا‪O‬ول‬ ‫‪ K2‬ار‪)9‬ع ‪): 5500m‬أ( * ‪ = D‬ا‪.‬ا ‪) ، E1 = 1017 eV‬ب( = ا‪.‬ا ‪) ، E1 = 1018 eV‬ج( *‬ ‫‪ = D‬ا‪.‬ا‪[92]............................................. .....……………………..... E1 = 1019 eV .‬‬ ‫‪9 'C 9 :43-IV‬د !‪ +‬ت ‪ µ ±‬و = ا‪+ K2 F‬ى ‪ g<6‬ا‪ ( 5200m )c&F‬أ‪ 1‬ا‪<@X‬ام ا‪O‬ول ‪K2‬‬ ‫ار‪)9‬ع ‪): 5500m‬أ( * ‪ = D‬ا‪.‬ا ‪) ، E1 = 1017 eV‬ب( = ا‪.‬ا ‪) ، E1 = 1018 eV‬ج( * ‪D‬‬ ‫ = ا‪.‬ا‪[93] .......................................................................…..…………. E1 = 1019 eV .‬‬ ‫‪9 'C 9 :44-IV‬د !‪ +‬ت ‪ µ ±‬و = ا‪+ K2 F‬ى ‪ g<6‬ا‪ ( 5000m )c&F‬أ‪ 1‬ا‪<@X‬ام ا‪O‬ول‬ ‫‪2‬ـ‪ K‬ار‪)9‬ـع ‪): 15000m‬أ( * ‪= D‬ـ ا‪.‬اـ ‪) ، E1 = 1017 eV‬ب( =ـ ا‪.‬ا ‪، E1 = 1018 eV‬‬ ‫)ج( *ـ ‪= D‬ـ ا‪.‬اــ ‪[94]........................................... .........…..………… E1 = 1019 eV‬‬. ‫‪xi‬‬.

(78) ‫‪1‬ـ ا‪$‬ـ‪9‬اول‬ ‫‪= : 01-II‬ـ أ*‪ b‬اث ‪ J

(79) C‬ا‪6O‬د ا ي آ‪ 1 M BH = 5TeV A‬ا!' ‪[47].............. n = c#‬‬ ‫‪C :02- II‬ـ' ‪= c#‬ـ در!ـ ‪ D‬ارة ‪ J

(80) o‬ا‪6‬ـد ـ ي آ‪ 1 M BH = 5TeV A‬ا!' =‬ ‫‪[48] ……..................................................................................................................( n‬‬ ‫‪ :03-II‬ل ا<= ا (‪ 1 C‬أ!' ‪[55] .........................…..……..……………… n = c#‬‬ ‫‪ f6 = : 04-IV‬ا<= ‪ +‬ت ‪ g<6 K2 µ ±‬ا‪ 1 c&F‬أ!' ‪ '2)9‬ا‪.‬ا ‪ K2‬ار‪)9‬ع ‪* 500m‬ق‬ ‫ا‪[96] .. …… . .........…..…… . ....…………………….............................. .........….. c&F‬‬ ‫‪ f6 = :05-IV‬ا<= ‪ +‬ت ‪ g<6 K2 µ ±‬ا‪ 1 c&F‬أ!' ‪ '2)9‬ا‪.‬ا ‪ K2‬ار‪)9‬ع ‪* 300m‬ق‬ ‫ا‪[97] …….............…..……....…………………….......................... ....... .........…..c&F‬‬ ‫‪ f6 = :06-IV‬ا<= ‪ +‬ت ‪ g<6 K2 µ ±‬ا‪ 1 c&F‬أ!' ‪ '2)9‬ا‪.‬ا ‪ K2‬ار‪)9‬ع‬ ‫‪* 10000m‬ق ا‪[101] ....…………………..........…..……...................…..……...........c&F‬‬ ‫‪ : :07-A‬ذج ‪ Pyjet c 12‬ا(‪ 'F9 1 d9‬و‪ J

(81) o vF)9‬ا‪6‬د ي‪[103]..........… ……..............‬‬ ‫‪ :08-A‬ا<ر ا< )‪:9‬ت &‪Q‬ل ‪ 12 d9:‬ا@<ام ‪ .‬و‪9‬ن =‪Qh. 1018 eV A‬ف اي ‪K2‬‬ ‫‪+‬ى ‪ g<6‬ا ‪ D.‬ا د ا‪O‬ول < ‪2‬د ا ‪+‬ت‬ ‫ار‪)9‬ع ‪12 17 km‬‬ ‫ا ‪[101] ....................................................................................................................\DQ‬‬ ‫‪ :09-A‬از‪ Y‬ا‪: :‬ت ا ‪Q& :‬ل ‪ 2‬دي ‪ 12 d9:‬ا@<ام ‪ .‬و‪9‬ن =‪Qh. 1018 eV A‬ف‬ ‫ر‬ ‫‪1‬‬ ‫‪+‬ى ‪ g<6‬ا ‪ K2‬ا اد ‪7 km‬‬ ‫اي ‪ K2‬ار‪)9‬ع ‪12 17 km‬‬ ‫ا‪Q‬ل…‪[106]…………………………………….….……........………………….........‬‬. ‫‪xii‬‬.

(82) (Acronyms ) ‫?ات‬LD‫ـ ا‬1 LHC. Large Hadron Collider. AIRES. AIR-shower Extended Simulations. GZK. Geisen - Zatspin- Kuzmin. SN. SuperNova. AGNs. Active Galactic Nucleis. GRBs. Gamma Ray Bursts. UHECRs. Ultra High Energy Cosmic Rays. HETE. High Energy Transient Explorer. BATSE. Burst And Transient Source Experiment. CMB. Cosmic Microwave Background. LDF. Lateral Distributions Function. NKG. Nishimura-Kamata-Greisen function. GHF. Gaisser- Hillas Function. GLAST. Gamma-Ray Large Area Space Telescope. AMS. Alpha Magnetic Spectrometer. CREAM. Cosmic Ray Energetic And Mass. EGRET. Energetic Gamma-Ray Experiment Telescope. KASCADE. Karlsruhe Shower Core and Array Detector. AGASA. Akeno Giant Air Shower Array. EUSO. Extreme Universe Space Observatory. ADD. Arkani-Hamed - Dimopoulos -Dvali. RS. Randall-Sundrum. BH. Black Hole xiii.

(83) PDFs CERN CMS. Parton Distribution Functions Centre Européenne pour la Recherche Nucléaire Compact Muon Solenoid. ISS. Intrenational Space Station. BHR. Black Hole Remnant. CATFISH. Collider gravitional Field Simulator for black Holes. QCD. Quantum Chromodynamics. YN. Yoshino-Nambu model. YR. Yoshino-Rychkov model. CORSIKA. Cosmic Rays Simulations For KASCADE. QGEJET. Quark Gluon String model with jets. EHSA. Extended Hillas Splitting Algorithm. CLEs. Centauros –Like Events. xiv.

(84) ‫اـ&ـ‪9‬ــ اــــ ‬. ‫إن ا‪ &O‬ا‪F‬ـ‪ |* @N :F :‬ا)|ـء ‪ J|+.‬اـ|ـور ا‪ |F‬ا|ـ‪4‬ي |ـ‪ – A‬زا|~ ‪|* – A|9‬‬ ‫درا‪6‬ـ ا‪ +‬ـت ا‪O‬و و ‪ ،9Q2)9‬إذ أن ا ‪ 1|2‬ا‪ |+‬ت ا‪O‬و| | ‪ 1|2 |. f9‬ا‪ |&O‬ا‪|:F‬‬ ‫‪ :1||+‬أو||ـ اآ||ف ‪ ||.‬ا‪|| +‬ـت أ‪||(o‬ء درا‪||6‬ت أ! ||~ ‪ K||2‬ا‪||&O‬ـ ا‪ ، ||:F‬و ‪ ||:o‬أن ‪||.‬‬ ‫ا‪ +‬ت ا‪9 1F X 66O‬ه إ‪P. X‬ل ‪Q2)9‬ت ‪:‬و ‪F9‬ن * ا

(85) ‪)4‬ـ ذات ا<=|ـ ا|ـ !|ا ـ|ـ ‬ ‫ ‪F‬ــ‪*9 1‬ـ ه * ا ‪2 +‬ت ا‪ 2(P‬و ‪ !9 X‬إ‪ * X‬ا‪ &O‬ا‪:F‬ـــــ ‪.‬‬ ‫=' ‪ 1950 (6‬آ‪ ~:‬ا‪ &O‬ا‪ :F‬ا ‪P‬ر ا‪ D‬ا * ‪ +‬ت ا ا<= )*ق ‪( 1GeV‬‬ ‫وا‪ 6‬ا‪D‬ة را‪ 6‬ا‪<@X‬ام ا

(86) ي و‪ 2‬ت ا)‪QN 1 * .vF‬ل ‪ d:‬ا‪ &O‬ا‪ 9 :F‬اآف >‬ ‫ا‪ +‬ت و‪N 'F.‬ص ‪ e +‬و إ‪:‬ج اوج ‪2 * e + e −‬م ‪ 1932‬و آ‪4‬ا ا ‪:‬ت )‪ ، (Muons‬ا‪:‬ت‬ ‫)‪ * (Pions‬أوا‪ N‬ا‪O‬ر‪(.‬ت ‪ ،‬و = اآف ان ‪X‬آف ا ‪ 1‬ا‪ +‬ت ا‪ 66O‬ا‪ NO‬ى و‬ ‫ا آ‪ &a ~:‬اور ا‪ * F‬اآ* ‪ ،‬إن درا‪ 6‬ا‪ &O‬ا‪ * :F‬ا

(87)

(88) زا~ )‪! D‬ا ‪ \9 D‬‬ ‫أ‪h‬زا و ‪! b

(89) D‬ة ‪. 'F.‬‬ ‫‪ v& X‬أن أ‪ J‬ام ا‪ '"). 19 C‬إ‪ K‬أ ت ا(‪ h.: -(Albert Einstein)1‬ا

(90) ن‬ ‫ا ‪ -1‬ا‪4‬ي أدى و‪. A‬م ا > ا إ‪ K‬اآف أ‪ <N‬ا‪i‬راء ا ا ت ‪ KD‬ا=~‬ ‫ا اه‪@ ~* ،1‬رة ا‪F‬ن ا ود ا ار‪ * ~ +9‬أذهن ا

(91) ا ‪ K‬و‪ ~2‬أ‪ 6‬ار اذ‪ .‬ا آ‪ c‬أ‪+6‬‬ ‫‪ ،19:‬آ أو>~ (س ل ا<= وا آ وا‪.2 +‬‬ ‫إن *‪ F‬أ(‪ 9 = 1‬ر ‪ ').‬د‪ A9X‬ا > ‪= 1‬د ا ‪F‬ن وأ‪.‬د‪ E‬ا‪ oQC‬إ‪ . K‬را‪ ') Y.‬ا(س‬ ‫‪ A(2‬وه ا ‪ .1‬و= ‪ :‬ا(‪ 1‬أو‪ 12 A \: K‬ا(‪2 +‬م ‪ 1905‬وه ا(\ ا(‪ +‬ا‪o @#‬ـ‬ ‫ا(\ ـ ا(‪ +‬ا ـ ‪.‬ـ ذ‪* v‬ـ ‪2‬م ‪ \: ~

(92) N

(93) ،1912‬ــ ا(‪+‬ـ ا ـ وا‪. @#‬ا !ا ‪F‬ن‬ ‫ور‪ . E<.‬دة وا آ وا<=ـ وا‪ F‬وا ‪F‬ن وا ‪F* ،1‬ن ـ ا‪ o‬ا‪O‬آ ‪ K2‬ا )م ا ‪F‬ن‪،‬‬ ‫و' !ه ا(\ ا(‪ +‬ا ه أن و!د ا دة ‪ 'F& h‬ا)"ء و‪

(94) A‬س‪ )* ،‬اء ‪) :‬م‬ ‫‪1‬‬.

(95) ‫‪

(96) 9‬س ا)"ء )‪ 1 ( Curvature‬ا(‪ 6‬ا دة ا‪.O‬د ا ‪ F). 4N9 X‬ة ا‪ f#‬ا ‪ '.

(97) +‬ا‪ f#‬ا ((‪.‬‬ ‫وآن ‪ K2‬أ(‪ * 1‬ا(‪ +‬ا ‪9‬وز ذ‪ v‬إ‪ K‬ه أ‪.‬؛ *

(98) ‪ DX‬أن و!د ا دة * ا)"ء ‪ b#‬دا ‬ ‫‪ 6

(99) X‬ذ‪ .‬و= ‪\: 12 2‬م ا‪F‬ن ا ا‪ . Y‬د‪X‬ت ر> ‪& 9‬ه إ‪ . K‬أ‪ 6‬ار ا‪F‬ن ا ‪ C‬ة‬ ‫ا = ‪ . * (

(100) 2

(101) 9 X‬ا‪DO‬ن ‪ 'C‬و!د ‪

(102) C. K +‬ب ا‪+‬داء)‪ ،(Black Holes‬و ‪D: 1‬‬ ‫أ‪ N‬ى ‪ (9‬ا ا)‪ F‬ا "‪ 1)6‬هآ(‪F . (Steven Hawking)" x‬ن و!د ‪ J

(103) o‬أ‪6‬د @‪! h‬ا‬ ‫وأو>‪ g‬أ" ‪.‬ن آ‪ 1 Q‬ا‪ *CF‬و‪9‬رات اذ‪9 .‬داد ‪ D h@ Y‬ا‪ J

(104) C‬ا‪6O‬د‪.‬‬ ‫إن إ‪D‬ى أآ‪ 6 C‬ت ا)ء ا‪ C‬ه ا‪ 1. P‬ا(‪ +‬ا و *ء ا‪ +‬ت ( (<

(105) ‬ ‫ارا‪ 6‬ا ام‬. ‫‪ ~9‬ا‪* 6‬ء " ‪ .‬ا( ذج ا

(106) ‪ "6‬ا‪4‬ي ‪* d‬ء ا‪ +‬ت ا)‪ F‬و أ"‬. ‫ا‪ &O‬ا‪.:F‬‬ ‫إن ‪ 2‬ا( ذج ا

(107) ‪ * 6‬و@‪ Y ! c‬ا

(108) ى *‪ g‬اب ‪ :‬ا= اح ‪2‬د ‪ 1‬ا( ذج ‪ * JP9‬ف‬ ‫‪).‬ء ‪ .‬ا( ذج ا

(109) ‪ 6‬و‪ K2‬رأ‪ 6‬ا= اح و!د أ‪.‬د إ>* * ا‪F‬ن أدى إ‪ K‬إ‪D‬اث ‪Q9‬ت‬ ‫ * ا‪F‬ز ! و *ء ا‪ +‬ت و آ‪4‬ا *ء ا‪ J

(110) C‬ا‪6O‬د‪ ،‬و‪> K2‬ء ه‪ E4‬ا)‪ F‬ة أ@‪ g‬ا@<ام‬ ‫ا‪ +‬ت ‪ .‬اآ = أآ ‪ 6 1‬اذ‪ .‬ا (‪ )#‬أي ‪ 1F TeV 9 .‬أن ‪

(111) o‬ب ‪6‬داء ‪،‬‬ ‫> ‪ p): 1‬ا‪(+‬ر ‪ 1‬ا =‪ 'F9 Y‬ا‪

(112) C‬ب ‪ 9 F.‬اوح ‪P9 12 d(9 TeVY".‬دم ا‪ &O‬ا‪ :F‬ا‬ ‫ا<= ) !‪ +‬ت ا(‪ . Y (( 9‬و‪:9‬ت ‪:F:‬ت ا‪Qh‬ف اي أو ‪ K2 KD‬ا‪O‬رض وذ‪ * v‬ا ‪2 +‬ت‬ ‫‪.LHC 'C‬‬ ‫‪C‬ـ' ه‪ E4‬ا‪

(113) C‬ـب =ــ‪FF)9 Y‬ــ *را ‪QN 1‬ل إ&ع هآ(‪ x‬إ‪ +! K‬ت أو وا ‪.‬وره ‪'2)9‬‬ ‫‪! Y‬ت ا‪Qh‬ف اي ‪XQ& v4. F‬ت ها ‪*.‬ن آن ‪ 1‬ا‪ \DQ JP‬ا‪

(114) C‬ب ا‪+‬داء ا ــ‬ ‫‪FF)9 2 +‬ـ *‪F A:‬ـ‪ 1‬ا‪(2 cF‬ــ ‪QN 1‬ل أ‪o‬ـره )&‪ 9XQ‬اا (‪.‬‬ ‫* ه‪ E4‬ا ‪4‬آ ة إن &ء ا? ‪ <(6‬ق را‪XQ& 6‬ت ا‪

(115) C‬ب ا‪+‬داء ا ‪ 2X.‬د ‪:

(116) K2‬‬ ‫آر * آة ا‪XQ‬ت و اا ‪ .‬ي ‪ PPN‬و

(117) ر‪XQ. :‬ت ا( ذج ا

(118) ‪ ،6‬آ " ا '‬ ‫ا

(119) ‪ 1 b‬إ ‪ :F‬أن ‪F9‬ن ه ة ‪XQ. =Q2 Centauros‬ت ا‪

(120) C‬ب ا‪+‬داء ا و ا= اح ‪9‬ا=‪Y‬‬ ‫‪ * 2+9 CD‬ا ‪XQ& 1.‬ت ا‪

(121) C‬ب ا‪+‬داء و ا( ذج ا ري‪.‬‬ ‫‪ <.‬ال =' ا‪N‬ل * ارا‪ & 6‬ة ‪6 ،‬ف ‪ '+:‬ا >ع ‪ 1N .‬أو

(122) ‪ 1‬أ‪166‬‬ ‫أو ا‪ &O‬ا‪ :F‬ا ا<= ) ا)‪ 'P‬ا‪O‬ول ( و ا‪* :C‬ء ‪ 'F9‬و‪ vF)9‬ا‪

(123) C‬ب ا‪+‬داء ا )‬ ‫ا)‪ 'P‬ا‪ .( :C‬ا)‪ 'P‬ا‪O‬ول ‪ &O. c MPN‬ا‪QN 1 2 'F. :F‬ل ‪ 2‬ض ‪) PPN‬‬ ‫ا آ‪ J‬ا‪ c ، F‬ا<=‪P ،‬دره ( آ ‪(9‬و( *‪ A‬درا‪ 6‬ا‪XQ‬ت اا و ( إدراج أه ‬ ‫ ه (‪ #‬ا)‪&q. 'P‬رة إ‪ . K‬ا ا@ وارب ا ‪ * 9‬ه‪4‬ا ا ل ‪.‬‬ ‫أ * ا)‪ 'P‬ا‪:C‬ـ رآ‪

(124) 9 K2 :‬ا‪ q‬ر ا(\ ي ا‪4‬ي ‪ : cP‬ذج ا‪.O‬د ا‪ *>q‬و*‪)+‬ـ‬ ‫‪ : @PN‬ذج ا‪.O‬ـد ا‪*>q‬ـ ا‪ F‬ة )و ا‪4‬ي ‪ =Q2 A‬و ة ‪ ( (C.‬وذ‪N v‬ل *‬ ‫*ء ‪ 'F9‬و‪ vF)9‬ا‪

(125) C‬ب ا‪+‬داء ا ‪. (= <9 D‬ء ‪ 1‬ا)‪ 'P‬إ‪ & K‬ح‬. ‫‪2‬‬. ‫>ع‬. ‫إ&ع هآ(‪o x‬‬.

(126) ‫‪ : 9‬ا‪&q‬رة إ‪ K‬ا‪

(127) C‬ب ا‪+‬داء * ا ‪2 +‬ت ا‪ 2(P‬آ ‪(9‬و( درا‪ 6‬ا‪

(128) C‬ب ا‪+‬داء ا(‪* 9‬‬ ‫ا‪Qh‬ف اي ‪:‬ج ا@<ام ا‪ &O‬ا‪ :F‬ا ا<= ا ‪ K+:‬إ‪ * 9 K‬ا)‪P‬ل ا‪.

(129) DQ‬‬ ‫آ ــ ا& ~ ه‪ E4‬ارا‪ K2 6‬ا)‪ 'P‬ا‪ C‬ا‪4‬ي (ــول ‪|PN.‬ر ‪|(

(130) 9 K|2‬ت ا آ|ة ‪D |D‬و(|‬ ‫أن ‪||

(131) :‬م || ||‪ J‬ا||‪ ||* A||* F‬ا آ||ة ||‪Q||N 1‬ل ا‪||. || Dq‬ه ‪ M||PN‬آ||‪ 1|| Q‬ا || ‪ Groke‬و ||‬ ‫ا‪XQ‬ت اا ‪)6Q AIRES‬دة ‪ 1‬آ|ن *| ‪ A|!D‬و |‪ |! 1‬أ‪ |N‬ى ‪ '|+‬ا‪|6‬ـب وا‪|6‬ـراك ا(|ـ‪d‬‬ ‫* ـ ‪.‬ـ ‪.‬‬ ‫‪ A‬ا)‪ 'P‬ا ا‪ Y.‬وا‪4‬ي " ا ' ا‪ E4 @O‬ا‪ O‬و‪ D‬أ‪ (= <9 1‬إ‪ & K‬ح اا‪ J:‬ا ‪9‬‬ ‫ا آ ‪ * 2‬ا آة و آ‪4‬ا ‪ 2‬ض ا(‪ d‬ا ‪

(132) Y 2 'P‬ر‪ d(. :‬أ‪ 2‬ل (رة وآ‪4‬ا (= ‪.‬‬ ‫‪ #‬ا ‪4‬آ ة )ا)‪ 'P‬ا‪

(133) : 2 @Q#. (p #‬م * أه ا(‪ d‬ا ‪ g* Y 2 'P‬اب ‬ ‫* ا >ع و‪ 1+9‬ا(‪. d‬‬. ‫‪3‬‬.

(134) ‫ا?> ا‪4‬ول‬ ‫ا‪4‬ـ ا‪ A‬ـ اـ ـ ا@ــ ‬ ‫‪&.1.I‬ـ‪9‬ــ ‬ ‫ا‪&O‬ـــ ا‪:F‬ـ هـــ ‪2‬ــرة ‪ +! 12‬ـت =ـ ‪ 1 99‬ا)"ـء إ‪ K‬ا‪O‬رض ‪# 1‬ـ‪ c‬ا (‪D‬‬ ‫و ‪P.‬رة ‪ +‬ـ ة‪F9 ،‬ـن ‪F.‬ـ' أ‪ 1 90 % 1 66‬اـ و‪9‬ـ‪:‬ت‪ +! 9 % : ،‬ت أ)ـ‪1% ،‬‬ ‫ا‪F‬ـ و‪:‬ـت و‪+(.‬ـ‪! > J‬ـا ا‪:‬ـ ‪ @(2 =.‬اـول اوري إ>* إ‪ K‬ا)‪:9‬ـت و!‪ +‬ت ا(‪،( 9‬‬ ‫‪ o‬إن = ه‪ E4‬ا‪ &O‬ا‪:F‬ـ ز‪= c K2 2‬ي ‪ 'P 2‬إ‪.1020eV K‬‬ ‫و‪ 9‬ا‪ &O‬ا‪ 1 :F‬ا ‪P‬در ا‪ +. (h‬ت ا‪O‬و‪ ،‬إذ ‪.‬أ ا * ‪ 1900 (6‬أ‪ 1‬آن‬ ‫‪ 9‬ز و‪+‬ن)‪ ، (C.T.R Wilson‬أ‪ (Elester) +‬و ! )‪ (Geitel‬ون ‪9‬رب ‪D‬ل

(135) رة ااء ‪K2‬‬ ‫‪ '@9‬ا‪. F‬ء‪* ،‬آ)ا أن ه‪ E4‬ا

(136) رة = ‪ Y! 9‬إ‪N '2* K‬ر! ‪<: 12‬ق ا‪O‬رض‪.‬‬ ‫و* ‪2‬م ‪= 1912‬م ا) ا( ‪+‬وي *‪F‬ر ه‪ !. (Victor Hess) p‬اء ‪9‬رب ‪ K2‬ه‪ E4‬ا\ه ة‬ ‫‪<( #+‬دا ها ‪ K2‬ار‪2)9‬ت ‪ !* ،2‬زدة‬. ‫ * ا‪2&q‬ت ا ( ‪ Y‬زدة ا‪X‬ر‪)9‬ع‪،‬‬. ‫وا‪ v4. d(6‬أن ‪P‬ر ا‪ 1‬ه و!د أ& ‪ 1 9‬ا)"ء ا‪#‬ر!]‪ .[01‬و* ‪2‬م ‪= 1922‬م ا ا‪F O‬‬ ‫‪F‬ن) ‪. (Millikan‬را‪ 6‬ه‪ E4‬ا‪ +‬ت و= و@' إ‪ K‬ار‪)9‬ع

(137) رب ‪ 16‬أ‪ v4. ~C c‬و!ده ‪.‬‬ ‫‪ X‬ع ‪ v :F‬و= أ ‪ K2 b‬ه‪ E4‬ا‪ &O‬ا‪ 6‬ا‪ &O‬ا‪. :F‬‬ ‫*ـ ‪(6‬ـ ‪ 1938‬و ‪.‬ـ ‪+6‬ـ ‪9‬رب أ!ـ اه ‪.‬ــ *‪F‬ر أو! ) ‪ MN ،(Pierre Victor Auger‬إ‪ K‬أن‬ ‫ا‪&O‬ـ ا‪F‬ـ‪ :‬ا ‪<6 'P9‬ـ‪ g‬ا‪O‬رض ‪F9 X‬ـن * ا‪ Jh‬ه ا‪+‬ـ=< ‪ K2‬ا‪Qh‬ف اي ا ‪O. f‬رض‪،‬‬. ‫‪4‬‬.

(138) ‫‪ '.‬ه أ&ـ ‪ '2)9 12 9: :o‬ا‪ &O‬ا‪.X‬ا )‪)9‬ــق =ـ ‪D‬ا‪ (1015eV‬ـ‪ Y‬ذرات ا‪h‬ــ‪Q‬ف‬ ‫اـي ‪F‬ـ ‪ 1 " 2 D‬ا‪ +‬ت ‪. ~ 6‬ـ‪XQ‬ت اــا )‪.( Air Shower‬‬ ‫و* ‪2‬م ‪ -1962‬و‪O‬ول ة‪ 9 -‬اآف &ع آ‪ 1020eV A= 'P9 :‬و ذ‪ '= 1 v‬ا !ن‬ ‫‪ ،(John Lesly) +‬إذ أ‪D‬ث ه‪4‬ا ا‪>> '+‬ء آـ ة ‪4:‬اك ‪ DO '# A:O‬أ‪ 1F A:‬أن ‪!9‬‬ ‫!‪+‬ـ ت ‪ ' 9‬ه‪ E4‬ا<=‪ ،‬أو ‪ DO.‬ى و!د ‪ 2 +9‬إ‪ . A 1020 eVK‬ذ‪ v‬اه م ا ‪1‬‬ ‫ا)‪4 1‬ا ا ل ا ‪ 1‬ا‪.‬‬ ‫و‪. 1:‬ور‪(6 :‬ول ا آ * ه‪4‬ا ا)‪ K2 'P‬ا‪ &O‬ا‪ :F‬ذات ا<=ت ا ‪= c<.‬ي‬ ‫)ق ‪ ، 1015 eV‬و‪.P :‬ت ا ‪9‬ا!‪ A‬درا‪ 6‬ا‪ &O‬ا‪ :F‬و‪N 'F.‬ص ا‪ +‬ت ا ‪J+. :‬‬ ‫ا

(139) ل ا ‪ + (h‬ا

(140) ة و‪ 1.‬ا ات وا ‪Z9‬دي إ‪+ c 9 K‬ره ‪2‬ا ذات ا<=ت ا !ا‪،‬‬ ‫‪ * v4‬ا ة ‪9 D \DQ .‬ود‪ . :‬ا‪ MP#‬ا ‪ &a‬آز‪ Y‬ا<=ي وا آ‪J‬‬ ‫ا‪ ، F‬ه‪4‬ا ا‪ &Z NO‬ا ‪P‬ر ا‪&q‬ع‪.‬‬ ‫إذن ‪(6‬ول * ه‪4‬ا ا)‪P‬ـ' ا‪ 6‬اض ' ‪ D 1 PPN‬ا آ‪ J‬ا‪ ، F‬ا ‪P‬ر و ‪c‬‬ ‫ا<=‪ <: o ،‬ق إ‪ K‬ه ة =<‪ GZK Y‬ا ا& ~ ‪2 K2‬د آ ‪ 1‬ا)‪ +‬ات و اث‪4( ،‬آ ‪.‬ه أه‬ ‫‪ MPN‬ا‪XQ‬ت اا ‪QN 1‬ل ا‪&q‬رة إ‪ K‬أه ا)‪Q2‬ت اد‪ o‬وا‪ +‬ت ا(‪ * ( ،9‬ا‪ NO‬‬ ‫إ‪ K‬أه ا‪F‬ا&‪ c‬ا ‪6= ~6‬ت و ‪ d:‬ه * ه‪4‬ا ا

(141) '‪.‬‬. ‫‪.2.I‬ا‪?D‬ـ‪ C1‬اـ ‬ ‫إن ا‪ &O‬ا‪ :F‬ذات ا<=ت ا أ@‪@ g‬ى آ * ا ا أ‪< 1 AoD‬ت‬ ‫*=~ ادة‪ ،‬و‪4‬ا ‪ K6‬ا‪ 1 CF‬ا ء ‪ 12‬و = ‪ *>q.‬إ‪ K‬و>‪ \: Y‬ت ‪2‬ة ‪9‬ف‬ ‫)‪ +‬أ@' ه‪ E4‬ا‪ &O‬و‪ @N‬أ‪ A:‬ا@ل إ‪ K‬ه‪ E4‬ا<=ت ‪+ K2‬ى ا ‪. #‬‬ ‫* ـ ‪ (6‬ض ‪2 'F.‬م آ‪ J‬ا‪ F‬و ا<‪ c‬ا<=ي ‪ E4‬ا‪ +‬ت‪ ،‬آ ‪ (6‬إ‪ K‬أه‬ ‫ا ‪P‬ــدر ا =‪ Y‬أن ‪F9‬ن ( ‪.‬‬. ‫‪.1.2.I‬ا‪L‬ـآ ـ‪ K‬ا ـ‪ !1‬و ‪ J‬ـ‪ I‬ا@ـــ ‬ ‫إن آ' ا(@ ا !دة * ا‪ &O‬ا‪) :F‬ذات ا<= ا‪ (1015 eV1 '=O‬ه ذا‪ 9‬ا !دة * ا(\م‬ ‫ا ‪ +‬إ‪QN. X‬ف )‪9 +: * c‬ا! ‪ .‬ا(@ آ‪C‬م )‪ ،(Lithium‬ا م )‪،(Beryllium‬‬ ‫اــرون )‪ (Boron‬وآ‪4‬ا ‪ .‬ا(@ ا‪ 1 cNO‬ا )‪9 D (Iron‬ا! ‪ +(.‬أآ * ا‪&O‬‬ ‫ا‪) [02]:F‬ا‪ \:‬إ‪ K‬ا‪

(142) o‬ـ ‪ ،(01-I‬و ‪ +)9 1F‬ذ‪ !:. v‬أ‪(o‬ء ‪ '2)9‬ا‪ +‬ت ا‪.X‬ا ‪ Y‬ا‪f6‬‬ ‫ا( ــ ‪.‬‬. ‫‪5‬‬.

(143) ‫أ ا آ‪ J‬ا‪ &a F‬ا‪ :F‬ذات ا<=ت ا * ل‪ -‬إ‪

(144) *9 c" : - D K‬وآ‪4‬ا‬ ‫‪ 2‬ا‪F‬ا&‪ K2 c‬ا

(145) و ‪ & 9‬ة وآ‪4‬ا ا‪ 2X‬د ‪ : K2‬ذج ا)‪ '2‬ا ‪ * <(+‬ل ‪.‬‬ ‫‪1019 eV‬؛ * ‪ 1D‬أن \ ا=ت ‪ K2 b)9‬أ‪ 1F X A:‬أن ‪F‬ن ! ‪ 12 c#‬ا آ‪ J‬ا‪&a F‬‬ ‫ا‪ K( . (1015 eV<) :F‬ه ( ا و‪:9‬ت‪ ،‬ا‪ FX‬و‪:‬ت‪ ،‬أ& و!‪ +‬ــت ا(‪.( 9‬‬ ‫إن =ــ ا‪&O‬ــــ ا‪ 9 :F‬ف ا ادا وا‪ c 2 6‬ــ=ي ‪ 1‬أ=' ‪ 10 9 eV 1‬إ‪D K‬ا‬ ‫‪ 1021eV‬آ ‪ g>9‬ا‪

(146) o‬ـ ‪02-I‬؛ ‪= 12 D‬ـ ا‪&O‬ـ ا‪:F‬ـ أو ‪ DO.‬ى ‪ 12‬ا<=ـ ا آـ ‬ ‫‪.‬ا‪ <6‬اـ*ـ‪ b‬اـ)> ا ف ‪.‬ـ‪2 A:‬د ا‪ +‬ـت ا ‪= v 9‬ـ ‪P‬رة ‪.‬ـ‪ E + dE 1‬و ‪ E‬أو‬ ‫‪

(147) .‬ـار اـ*ـ‪ b‬اـ‪ F‬ـ ا‪4‬ي ه ‪2‬د ا‪ +‬ـت ا ‪= v 9‬ـ

(148) ـــاره ‪. E‬‬. ‫ا‪ s‬ـ&ــ ‪9 +: :01-I‬ا! ا(@ ا‪ * F‬ا‪ &O‬ا‪ :F‬ا

(149) ر‪9 +(. :‬ا!ه * ا(\م ا ‪+(. +‬‬ ‫إ‪.[02] %100 Si P(2 K‬‬. ‫*ــ ا

(150) ـ

(151) ـ اـ*ـ‪ b‬اـ)>ـ ـ‪h‬ـ ‪ Y‬ا<=ـــ و*ـــ‪ b‬ا‪hP‬ـ اـ ‪:‬‬ ‫) ‪(01 -I‬‬. ‫‪−γ‬‬. ‫‪E‬‬. ‫‪dN‬‬ ‫∝‬ ‫‪dE‬‬. ‫‪C D‬ــ'‪:‬‬ ‫‪2 : N‬ـد ا‪ +‬ـت‬ ‫‪ : E‬ا<=ـ ا آـ‬ ‫‪ : γ‬اــ' ا<)ـ‬. ‫‪6‬‬.

(152) ‫و‪F‬ـن ا<ــ‪ c‬ــ ‪

(153) 9‬ـ ‪2‬ــ‪

(154) 2 13 K‬ــا * ا<= و آــ‪4‬ا ‪

(155) 2 32‬ا * ا*‪ b‬أي ‪ ". 1.‬أ‪X‬ف‬ ‫!‪ +‬ــ ‪F‬ــ' ـ ‪ * Y.‬ا‪ 1 :C‬ا!ـ' ا<=ت ا‪:‬ــــ إ‪ +! K‬ــ ‪ 'F‬آ ‪* Y.‬ــ ا

(156) ــ ن ‪1‬‬ ‫ا!' ا<=ت ا‪ ،‬إن ا<‪ c‬ا<=ــي ‪ &a‬ا‪. :F‬ة أ‪ :‬ط ‪ +

(157) 9 1F‬‬. ‫إـــ‪K‬‬. ‫‪:‬‬ ‫ا‪ s‬ـ&ــ ‪ c :02-I‬ا<=ـ ا‪F‬ـ ‪&a‬ـ ا‪:F‬ـ ‪C‬ـ‪. Q‬ـ*‪ b‬اـ)> ‪&a‬ـ ‪ X.‬ا<= ]‪.[03‬‬. ‫‪ -1‬ا ــل ا<=ــي]‪ : [ 1015eV -1010 eV‬أــ‪ h 1‬ا<‪ c‬و*‪ b‬ا‪hP‬ـ )‪ (01-I‬وذ‪ 1 v‬ا!' اــ'‬ ‫ا<) ‪ * . γ = 2.7‬هــ‪4‬ا ا ل ‪F9‬ن ا‪ &O‬ا‪2 :F‬رة ‪ +! 12‬ت ‪i Y"#9‬ـــت ‪Y +9‬‬ ‫‪

(158) 9‬ــ ‪ <(6‬ق * ا)

(159) ة ا‪ ،

(160) DQ‬و‪ \:‬ا ‪F‬ن ا*‪ b‬ذو =ــ ة *ن ا @ ‪.‬ا‪ <6‬ا‪ =O‬ــر‬ ‫ا‪ 2(P‬و ا‪:‬ت )ا ( ــ(‪.‬‬ ‫‪ -2‬ا ــل ا<=ــي ]‪

(161) :[ 1018 eV -1015 eV‬ر د‪ A‬ا<) ‪.‬ا ‪ * ، γ = 3.2‬ه‪4‬ا ا ــل ‪F‬ن‬ ‫ا*ـــ‪! )> b‬ا أي

(162) رب !‪(6 'F +‬؛ * ‪ M=( 1D‬ا*‪F. b‬ـــ' أ‪ 6‬ع * ا‪:X‬ار‬ ‫ا@' ‪ 1‬ا!' ا<= ‪ (3 − 5) × 1015 eV‬و ا‪4‬ي ‪. K2‬ـ ا آ »‪ « knee‬و*ـــ‪ b‬ا‪=Q‬ــــ‪:‬‬ ‫) ‪(02 -I‬‬. ‫‪−3‬‬. ‫‪E‬‬. ‫‪dN‬‬ ‫∝‬ ‫‪dE‬‬. ‫)ــ‪ +‬ه‪4‬ا ا‪h‬ـ ‪!.‬ــد ‪P‬در ‪)#‬ــ ‪ +‬ــت ‪9‬ــ ' ــ= ‪ 1‬ر‪PeV9‬؛ \ (ـر ‪ N‬‬ ‫‪ 1‬أ!ــ' =ــ ‪ 6 × 1017 eV‬ــ‪ . K2‬آـــ ا‪:C‬ــ » ‪ ) « second knee‬ا‪ \:‬ا‪

(163) o‬ـ ‪ .(03 -I‬ا ل‬ ‫ا‪ : NO‬و ' ا<=ت ا‪ 5 × 1018 eV 1 K2O‬إذ ‪ h‬ا*‪ b‬و*‪ b‬ارة )‪ D ، γ = 2.75 Y (01-I‬أن‬ ‫‪2‬د ا‪ +‬ت ااردة = !ا أي

(164) رب ا‪ * +‬ا‪ ،(6 Y. F‬أ ‪ 1‬ا!' =ـ ‪5 × 1019 eV‬‬ ‫‪7‬‬.

(165) ‫‪ gP‬ا<‪. c‬ـ' ) ‪N‬ـ ‪+‬ـوي ‪ 2.2‬أـ‪ K2 1‬هـ‪4‬ا اــء ‪DF.‬ـــ' »‪ ،«Ankle‬هــ‪4‬ا ا‪NO‬ـ ‪C‬ــ'‬ ‫‪.‬ا‪.‬ــــ ‪N‬ــل * ‪ '

(166) D‬ا<=ـت اـ !ـا )< ‪ 9 D ( 1020 eV‬ــــز ‪(.‬رة إذ ‪F‬ن ‪

(167) *9‬ــ >)‬ ‫!ا )‪D‬ا !‪ 'F +‬آ ‪ * Y.‬ا

(168) ـــ ن(‪.‬‬ ‫* ا=~ ا>ـ ‪ K+‬ا‪CD‬ن ' ‪P h‬ر ‪ 'C‬ه‪ E4‬ا‪ +‬ت و ‪ @N‬وأ‪9 :‬و وا=‬ ‫إذا ا‪ ~+:‬إ‪ K‬ت ا‪ Y +‬ا

(169) ‪.‬‬. ‫ا‪& s‬ـ ‪ c : 03-I‬ا<= ‪ .O‬ز ا (رات ] ا آن و ا‪(6X. ['DF‬د إ‪ K‬آ' ا(‪ d‬ا ]‪.[04‬‬. ‫‪?.2.2.I‬ـدر ا‪4‬ـ ا‪ A‬ـ ‬ ‫إن ‪P‬در ا‪&O‬ــ ا‪ :F‬ذات ا<=ت اـ ‪ ~+‬و* ‪ 1) =.‬ا)‪F‬ـ‪9 c" 1‬ـ*ـ

(170) ـ‪،‬‬ ‫و‪9 X‬ـال ‪ 'F9‬أ‪ D‬ا ‪+‬ـ' ا)‪ F‬ا

(171) ـ وا ‪

(172) +9‬ــ<‪ J‬ا‪CF‬ـ ‪ 1‬ا‪CD‬ـ‪ 1‬أدى إ‪@ K‬ـ اـــ‬ ‫‪ 1‬ا(ـ ذج و ا(\ ـت‪= v4 ،‬ـ ‪9‬ـ‪F‬ن هـ‪ E4‬ا‪ +‬ت ذات ا<=ـت ا < * ‪.‬ا‪.‬ـ ‪X‬آـف *ــء‬ ‫!ـــة ‪ .‬و' أه ا‪.P‬ت ا ‪9‬ا!‪P 9 A‬در ا‪ &O‬ا‪ :F‬و‪N 'F.‬ص ا ‪ ( :‬ه ا

(173) ل‬ ‫ا ‪ + (h‬ا و ا‪ ، 1‬إذ ‪ A* . = 9‬ا‪+ c )F‬ره ‪2‬ا ا‪ &O‬ا‪ :F‬ذات‬ ‫ا<=ت ا < *‪ ،‬و ‪ 9 v4.‬ا‪ +‬ت ا ة ‪ \DQ .‬ا=‪P Y‬در ا‪ &O‬ا‪.:F‬‬ ‫* ‪ \DQ‬ا<‪ c‬ا<=ي = ‪F‬ن أول ‪Z6‬ال در إ‪ K‬أذه‪ (:‬ه‪" :‬ه' ه‪ E4‬ا‪ E4. 99 &O‬ا<=‬ ‫ا !ا؟ وأي ‪. g +9‬ه ‪ E4.‬ا<= ؟ و!‪ 12 .‬ه‪4‬ا ا‪+‬ؤل ‪ 1F‬أن ‪ :‬إ‪1 12: K‬‬ ‫ا‪(+‬رهت‪:‬‬ ‫• ‪. c‬ر ‪ K2 F9 : Bottom-up‬أن ا‪ +‬ت ‪ Y + Y"#9‬و‪= J+F9 v4.‬ت إ>* ‪! 2‬ا‬ ‫‪ h.‬ا(\ إذا آ‪ ~:‬ا ا=‪ Y‬ا * ا‪P Y +‬ر إ‪ !:‬أم ‪.X‬‬. ‫‪8‬‬.

(174) ‫• ‪. c‬ر ‪F9 :Top-down‬ــ ‪ > * K2‬و!د !‪ +‬ت ) ‪ 9 ( X‬ز ‪F.‬ــ ه ‪ 1‬ر‪9‬ــ‬ ‫‪ ،1015GeV‬إذ < ‪ vF)9‬ه‪ E4‬ا‪ +‬ت ا‪ &O‬ا‪ :F‬ا ا<= ‪ ،‬و= ‪9‬ـ إ‪:‬ج !‪ +‬ــت) ‪* ( X‬‬ ‫ا ‪ D‬ا‪O‬و‪<9 1 K‬ر ا‪F‬ن أي =' ‪D‬ا ‪ 15‬ر ‪QN 1 (6‬ل ا‪):X‬ر ا\ )‪،(bing bang‬‬ ‫آ أن ه‪ E4‬ا(\ ‪ )9‬ض أن ‪F‬ن ة ‪D‬ة ا‪ +‬ت ‪ 2‬ا‪ p): 1 F‬ر‪9‬ــ ‪ 2‬ـ ا‪F‬ــن]‪05-‬‬ ‫‪.[01‬‬ ‫‪(6 1 'F‬ر ‪ Bottom-up‬و‪D: Top-down‬ت و إ‪=)N‬ت‪QF* ،‬ه ‪ & Y<+‬ح ‪P‬ر !ء ‪1‬‬ ‫ا<‪ c‬ا<=ي؛ *‪O‬ول @‪=< +(. g‬ت أ=' ‪ 1 TeV 1‬أ ا‪(+‬ر ‪+(. g@ * Top-down‬ــ‬ ‫<=ــت أ‪.1EeV 1 K2‬‬ ‫* ‪(6 9‬ول ‪ M#9‬ت ا‪ Y +‬و ا= دون ا‪N‬ل * ا)@' وذ‪ 1 v‬ا!' * ا ــدئ‬ ‫ا‪.66O‬‬. ‫‪ Q.1.2.2.I‬ـت ا‪ L‬ــ‪O‬‬ ‫‪2.‬ـر ا‪ &O‬ا‪ +! :F‬ت ‪2‬د )أي = (‪ ~"N (")#‬ـ ‪= Y +9‬ـ‪: ،‬ـ ‪2‬ـة ت‬ ‫

(175) ‪D‬ـ و ‪ 1‬أه ـ ا‪ +‬ـ‪

(176) . Y‬ـل ا‪. F‬ـ و ‪.Fermi‬‬. ‫‪ Q .1.1.2.2.I‬ـ ا‪ L‬ـ‪, O‬ـ‪&R‬ـل ا‪#‬ـ‪ 1,‬ـ ‬ ‫‪ .‬أن ا‪&O‬ـ ا‪:F‬ـ \ !‪ +‬ت ـ‪* :‬ن أ‪ +

(177) f+.‬ه ‪'

(178) D o 2"N‬‬ ‫آ ‪ ،.‬إ‪ X‬أن ا‪ +‬ــ‪ '

(179) . Y‬ا‪ . F‬ا‪ F‬و‪ F96‬أ ‪O +‬ن ‪.‬ــغ =‪ 1 9‬ر‪10 20 eV 9‬‬. ‫<‪ * J‬ق ا‪ F‬ن آ !ا و‪ ! X‬أي ! م ‪ A‬ا

(180) رة ‪ 'C *9 K2‬ه‪4‬ا ا‪ F‬ن‪ 1 pF2 K2 .‬ذ‪9 v‬و‬ ‫ ا‪

(181) . Y +‬ل ا‪ . F‬ا > – أي ا ‪ 1 (9‬ا

(182) ل ا ‪ + (h‬ا‪ h‬ا ‪

(183) +‬ة – أآ‪ C‬وا=‪،‬‬ ‫*

(184) ل ا ‪! + (h‬دة * آ' أ‪:‬ء ا‪F‬ن و ‪*+ K2 9‬ت آ ة ‪ Ze (& + 1F D‬أن‬ ‫‪ 9‬ك دا‪ = = J+F* B A9& '

(185) D 'N‬ا

(186) ‪P‬ى]‪:[06‬‬ ‫) ‪(03 -I‬‬. ‫‪E Max ∝ ZγBRs‬‬. ‫‪ ' : γ D‬ر‪ f6 :‬ا ‪ +‬ع‪.‬‬ ‫‪ <= cP:: R s‬ا ‪P‬ر‬ ‫‪>9‬ــ‪ Y‬ا‪!O‬ــ ام ا‪ +‬وـ ا ‪)#‬ـ ا ‪ 1‬ا ـ' أن ‪F9‬ــن ‪P‬را ‪ &a‬ا‪X. :F‬ــ &ة‬ ‫ا

(187) ـ' ا ‪

(188) + (h‬ا ‪P‬ر * ‪ f<#‬ـ‪<# . K2‬ـ‪ Hillas f‬ا >‪ * g‬ا‪

(189) o‬ـــ ‪.04 -I‬‬ ‫* ا=~ ا اه‪ K2 X 1‬ه‪ E4‬ا‪ : K2- i‬آ ‪ -‬آ ‪ &a Y +9‬ا‪ ،:F‬ذ‪O v‬ن ‪Y +9‬‬ ‫ه‪ E4‬ا‪ +‬ت \ *

(190) ‪ f‬إذا ‪ 9‬آ~ * ا‪& E9‬ع ا

(191) ' ا‪ *>q. ،. F‬إ‪ K‬أ‪ 1 A:‬ا‪\DQ JP‬‬ ‫ا<‪ c‬ا<=ـي‪.‬‬. ‫‪9‬‬.

(192) ‫ا‪& s‬ـ ‪ Hillas f<# : 04- I‬ـا=ـ‪ Y‬ا) ا

(193) درة ‪ Y +9 K2‬ا‪&O‬ـ ا‪:F‬ـ إ‪= K‬ت < *]‪.[06‬‬. ‫‪ .2.1.2.2.I‬أ ـ ا‪ L‬ـ‪Fermi O‬‬ ‫ا= ‪ ~D‬ه‪ E4‬ا‪i‬ـ ‪ '= 1‬ا) ‪ ،1949 (6 Fermi‬و‪ (+9‬ه‪ E4‬ا)‪ F‬ة إ‪ K‬أن ا‪ +‬ت ‪+9‬رع‬ ‫‪(2‬ــ ‪= J+F9‬ــــ ‪P9 :‬د ‪ +! Y‬ت أ‪ N‬ى‪ K + .‬ا( ذج ا‪O‬ول ا‪4‬ي ا= ‪D‬ـــ‪Fermi A‬‬ ‫‪ 1 Y +.‬ا ‪ 9‬ا‪ ،:C‬و‪ 9‬ا‪ i‬ا‪O‬آ‪. & 9 C‬ن ‪F9‬ن ه ا ‪Z+‬و ‪ 12‬ا‪J+F9 D Y +‬‬ ‫ا‪ +‬ت‪ * -‬ه‪4‬ا ا( ذج ‪ (2 = -‬ا‪ N‬ا= ا‪ J+‬ا ‪ + (h‬أ‪ 4N9 1‬ه‪ E4‬ا‪ NO‬ة ‪6‬ك " ب ‪K2‬‬ ‫آــ ة و‪9 .‬و ا‪ +‬ت ‪ D =<.‬آ‪ ،‬و‪ :‬ا‪ P‬ت ا = ‪ 1F‬أن ‪ = 'P9‬ا‪ &O‬ا‪ :F‬إ‪K‬‬ ‫ )ــــق‪.[05] 10 20 eV‬‬ ‫‪:‬ــ !‪ +(. E1 = +: +‬ــ ا ‪ #9 ، DQ‬ق ‪ V 2 6 + (h .6‬آ ‪g>9‬‬ ‫ا‪

(194) o‬ــــ اــــ‪:‬‬. ‫‪10‬‬.

(195) ‫ا‪& s‬ـ ‪ : 05- I‬ر‪> <<#9 6‬ـ‪ g‬ا@<ــام !‪ +‬ــ ‪ D * + (h .+.‬آ ا‪..+:‬‬. ‫ا‪(6‬دا ‪Q9 K2‬ت ر‪:K2 'P: :‬‬ ‫) ‪E1′ = γE1 (1 − β cos θ1‬‬. ‫) ‪(04 -I‬‬ ‫‪1‬‬. ‫‪1− β 2‬‬. ‫=‪γ‬‬. ‫‪V‬‬ ‫‪c‬‬. ‫‪،‬‬. ‫=‪β‬‬. ‫‪ : β‬ا‪ 2 +‬ا(‪.+‬‬ ‫‪: θ1‬ااو ‪& 1.‬ع ‪ 2 6‬ا‪ +‬و &ع ‪ 2 6‬ا‪..+‬‬ ‫و ‪ #.‬وج ا‪ +‬ـ ‪ 1‬ا‪.+‬ــ ‪.‬اوـ ‪F9 θ 2′‬ــن = اآ‪= ~+‬ــــ ‪+(. E 2′‬ــــ ا‪.+‬‬ ‫ا ‪

(196) gP* ،+ (h‬ار ا<= * ا ‪: DQ‬‬ ‫) ‪(05 -I‬‬. ‫) ‪E 2 = γE 2′ (1 + β cos θ 2′‬‬ ‫‪E 2′ = E1′‬‬. ‫‪2.‬ر ا‪<@X‬ام ن أي‪:‬‬. ‫‪QN 1‬ل ا د‪X‬ت ا‪ 1F ،

(197) .+‬آ‪2 .‬رة ‪ h9‬ا<= ‪ ∆E = E 2 − E1‬آ ‪:‬‬ ‫) ‪(06 -I‬‬. ‫) ‪∆E (1 − β cos θ1 )(1 + β cos θ 2′‬‬ ‫=‬ ‫‪−1‬‬ ‫‪E‬‬ ‫‪1− β 2‬‬. ‫‪ .‬أن ‪ D‬آ ا‪2 +‬ا * ا‪* .+‬ن‪:‬‬. ‫‪⟨cosθ 2′ ⟩ = 0‬‬. ‫‪ \:‬ا ‪F‬ن ‪ D‬آ ا‪.+‬ــ ‪

(198) <.‬ر‪ D Y :‬آ ا‪* (V << v ≈ c ) +‬ن ا‪ D‬ــل د‪N‬ــ ا‪.+‬‬ ‫‪c − V cos 2 θ1′‬‬ ‫‪1‬‬ ‫‪.‬او ‪Y J6(9 θ1‬‬ ‫و (‪β A‬‬ ‫‪2c‬‬ ‫‪3‬‬. ‫‪. ⟨ cos θ 1 ⟩ = −‬‬. ‫أ ‪ +: f6‬ا<= ا ‪:'F. JF* +F‬‬. ‫‪β2‬‬. ‫) ‪(07 -I‬‬. ‫‪1+‬‬. ‫‪∆E‬‬ ‫‪3 −1≈ 4 β 2‬‬ ‫=⟩‬ ‫‪E‬‬ ‫‪3‬‬ ‫‪1− β 2‬‬. ‫⟨‬. ‫و‪ .‬أن ا<= ا ‪ <6‬ا ‪ 1 +F‬آ' ا@<ام ‪ 2 6 Y. X. h9‬ا‪ .+‬ا ‪* + (h‬ن ه‪4‬ا‬ ‫ا( ذج ‪ 2‬ف ‪ 1 Y +.‬ا ‪ 9‬ا‪. :C‬‬. ‫‪11‬‬.

(199) ‫و‪ .‬أن ‪ 2 6‬ا‪ h@ .+‬ة *ن ا<= ا ‪ 1 +F‬آ' ا@<ام @‪ h‬ة أ"‪* v4 ،‬ن ا‪Y +‬‬ ‫‪ 1‬ا ‪ 9‬ا‪ ~+ :C‬آ)‪Z‬ا ‪ J<9 :O‬ة ز ( آ ة ‪)9‬ق ا ا( ذ! ‪ &a‬ا‪ ،:F‬آ أن ا ‪*+‬ت‬ ‫‪ 1.‬ا‪ J+‬ا ‪ + (h‬آ ة ‪Z‬دي إ‪

(200) * K‬ان ه‪ E4‬ا‪ +‬ت !ءا ‪QN = 1‬ل ‪2‬ره ا‪h‬ر ا ( ‬ ‫* ا)"ء‪.‬‬ ‫و‪ M

(201) ( :‬و ا‪.P‬ت ا وا!~ ا( ذج ا‪O‬ول ‪ A(+9 9‬ف ‪ 6.‬ا‪ 1 Y +‬ا ‪9‬‬ ‫ا‪O‬و‪ .K‬ه‪ E4‬ا‪ F* K2 9 i‬ة ا‪P‬دم ‪ 1.‬ا‪ +‬ت و! ا ! ‪9 D‬ث ! ا‪ (2 P‬‬ ‫‪ 9‬ك ا دة * و‪)9 2 +. f6‬ق ‪ 2 6‬ا‪P‬ت * ذ‪ v‬ا‪ f6‬إذ ‪ 2 6 x9‬ا‪ J+‬ا ‪*4

(202) 9‬‬ ‫ا ‪ +‬ات * ا( ‪D‬ا ‪ 10 4 km / s‬و ‪ 2 6 x9‬ا‪P‬ت * ا‪ f6‬ا( ‪. 10 km / s‬‬ ‫و ــ ‪ 1‬ا>ــــت ‪ :‬ا‪

(203) :‬ــــل ! ا‪ U 1 2 +. P‬و وراء ا ا ‪+‬ــ‬ ‫(‪ P‬ز ‪ ، U 2 A2 6‬ه‪4‬ا (ــــ أن ‪ 2 6‬ا‪h‬ز ‪ +(.‬ا ‪ DQ‬ه ‪) V = U 1 − U 2‬أ‪ \:‬‬ ‫ا‪ ،( 08- I

(204) o‬و‪ .‬أن ! ا‪* + P‬ن ا‪ D‬ل ا@<ام ا‪. +‬او ‪Y J6( θ1‬‬ ‫‪. − 1 < cos θ1 < 0 D 2 cos 2 θ1‬‬ ‫(‪:'P‬‬. ‫‪2‬‬ ‫‪3‬‬. ‫‪⟨cos θ1 ⟩ = −‬‬. ‫و‪ p)(.‬ا<

(205) ‪::‬‬. ‫‪2‬‬ ‫‪3‬‬. ‫= ⟩ ‪⟨ cos θ 2′‬‬. ‫<‪ K‬ا ‪ * g.‬ا<= ا@' ‪! 1‬ت ا‪P‬م ‪.‬رة ‪:‬‬ ‫‪2‬‬. ‫) ‪(08 -I‬‬. ‫و ‪ 1‬ارة )‪ g" (08 -I‬أن‪:‬‬. ‫‪β‬‬. ‫‪4‬‬ ‫‪3‬‬. ‫≈ ‪− 1‬‬. ‫‪β‬‬. ‫‪4‬‬ ‫‪9‬‬. ‫‪β +‬‬. ‫‪4‬‬ ‫‪3‬‬. ‫‪1 +‬‬. ‫‪1 − β 2‬‬. ‫= ⟩‬. ‫‪∆E‬‬ ‫‪E‬‬. ‫⟨‬. ‫‪⟨ ∆E ⟩ > 0‬‬. ‫إذا ا* >ـ( أ‪ * A:‬آ' ا@<ام !‪ . +‬ا ! ‪

(206) J+F9‬ار ‪ 1 ε E 0‬ا<=ــ‪:* ،‬ـ‪+6 . A‬‬ ‫‪ 1‬ا‪ P‬ت ‪2‬ده ‪ K2 'P: n‬ا<= ‪:D E = E n‬‬ ‫) ‪(09 -I‬‬. ‫‪E n = E 0 (1 + ε ) n‬‬. ‫* آ' ‪ v 9 ،Y +9 D‬ا‪ +‬ت ا‪ D‬ل ه وب ‪ ، p‬إذن ا‪ D‬ل ا

(207) ء * ا‪ Y +‬ه‬ ‫‪ (1 − p ) n‬و (‪2

(208) 9 1F A‬ــد ا‪ +‬ت ا = ‪)9‬ق ‪: . E‬‬. ‫‪12‬‬.

(209) ‫∞‬. ‫‪∑ (1 − p) n‬‬. ‫) ‪(10 -I‬‬. ‫≈ ) ‪N (> E‬‬. ‫‪m=n‬‬. ‫‪1‬‬ ‫و‪ .‬أن‬ ‫‪1− x‬‬. ‫= ‪xm‬‬. ‫∞‬. ‫∑‬. ‫‪m=0‬‬. ‫‪≈ E −γ‬‬. ‫) ‪(11 -I‬‬. ‫‪:D‬‬. ‫‪ 1‬ا!' )‪* ( x < 1‬ن‪:‬‬. ‫) ‪ln(1 − p‬‬ ‫) ‪ln(1 + ε‬‬. ‫‪،γ = −‬‬. ‫‪−γ‬‬. ‫‪(1 − p ) n 1  E ‬‬ ‫‪‬‬ ‫≈ ) ‪N (> E‬‬ ‫‪≈ ‬‬ ‫‪p‬‬ ‫‪p  E0 ‬‬. ‫‪ E ‬‬ ‫‪‬‬ ‫‪ln‬‬ ‫‪E 0 ‬‬ ‫‪‬‬ ‫=‪n‬‬ ‫) ‪ln(1 + ε‬‬. ‫إذن ه‪4‬ا ا( ــذج )‪ +‬ا<‪ Y.‬ا‪ c< 6O‬ا<=ي ا)>‪ ،‬آ أن ا‪ E4. Y +‬ا‪ i‬ــ‪1F‬‬ ‫ا‪ +‬ــت ‪. 1‬غ =ـ ‪)9‬ــق ‪. 1015 eV‬‬. ‫ا‪s‬ـ &ـ ‪ i f<# :06 -I‬ا‪! . Y +‬ت ا‪.[07] P‬‬. ‫‪ .2.2.2.I‬ـاـ‪ O‬ا‪ L‬ــ‪O‬‬ ‫‪(6‬ــول ا‪i‬ن ‪

(210) 9‬ــ أ‪ .‬ز ا ا=ــ‪ Y‬ا =‪D Y‬وث ا‪ * Y +‬و ا‪&q‬رة إ‪ K‬أهــ ‪P‬در ا‪ &O‬ا‪:F‬‬ ‫ا ا<= ا ة ‪ K2 D‬ا‪ KD A:O ،'=O‬ا\ ‪ ! X‬ه(ك إ‪o‬ت

(211) (‪.‬‬. ‫‪.1.2.2.2.1‬ا ‪L‬ات ا‪(Supernova) ST‬‬ ‫إن ‪D :‬ة ا(م ا‪

(212) C‬ا ‪ 9‬آ ‪ : o 12‬أ>ف آ & ‪ (+‬ه ‪ 1‬ا\اه ا‪O‬آ‪ C‬إ‪o‬رة‬ ‫و‪ * )(2‬آ‪ ،(:‬وا <‪ 2 b‬ا‪ 6‬ا ‪ +‬ات ا\ ‪ K‬أو آ ه وف ‪.‬ــ‪ h‬ا‪Supernova :X‬‬. ‫)‪F ، (SN‬ـــن ا‪):‬ر ه‪ E4‬ا(م ‪ .‬أن ‪(+‬ف آ ا‪ 66O‬ارو!‪ * 'F 1‬آه أ‪

(213) o A:‬‬. ‫‪13‬‬.

(214) ‫و‪ 'F.‬ر‪ +‬أ‪ A:‬اــــــ ‪ b 12‬ا‪<:X‬ر ا(وي ‪ ،‬و‪ 2 c=9 (2‬ا‪<:X‬ر (ر ا( ا'‬ ‫‪ ').‬اذ‪Z .‬دي إ‪ K‬زدة ا ارة و ا"‪ * fh‬ا آ *() ه‪4‬ا ا( و