τ=2.11±0.04μs
这个结果与μ子寿命的现代标准测量值(2.微秒)非常接近，我们成功测量出了μ子的寿命！
5.μ子为什么能穿过大气？
在测得μ子寿命以后一个新的问题又出现了，那就是既然μ子的寿命如此之短，它们是怎么穿过大气层到达地面的呢？从之前的课程[3]中大家已经知道，μ子在距离地面几十千米的地方产生后，以接近光速的速度冲向地面。这样我们立刻就能算出从μ子产生到落到地面一共需要经历大约微秒的时间，这几乎是它们平均寿命的50倍，按照公式(3)计算，μ子应该只有大约10-20的几率到达海平面，但实验测量结果却远大于这一预期，这又是怎么回事呢？
这个疑难只能用爱因斯坦的狭义相对论来解释。根据狭义相对论的钟慢效应，在以地面为参照系的观察者看来，以接近光速运动物体的时钟会变慢，因此高能μ子的寿命会远大于2.2微秒，使它们有足够的时间抵达地面。也可以换一个思考方式，如果以μ子作为参照系，虽然它自己的寿命还是2.2微秒，但是由于狭义相对论的尺缩效应，数十公里厚的大气层缩短到了只有几百米，μ子在衰变之前还是有很大概率穿透它。事实上，大量μ子能穿过大气层到达地面，一直被当作是狭义相对论的有力证据之一。
总结：
1)粒子不会像人一样逐渐衰老，但可能会在某一时刻毫无预兆地发生衰变成为其他粒子。我们无法预知单个粒子一定会在什么时间衰变，但是可以通过大量统计得到它在单位时间内发生衰变的几率，这个几率是恒定不变的，它的倒数就是这种粒子的平均寿命；
2)利用闪烁体探测器和符合测量方法，经过简单的数据处理，我们以相当高的精度测量出了次级宇宙线中μ子的寿命；
3)μ子的寿命比我们预期的要短很多，但是却能够穿过大气层到达地面，这一事实验证了狭义相对论的正确性。
思考：
1.为什么需要通过拟合来计算μ子的平均寿命，直接对dt求平均值可以吗？
2.实验为什么要连续采集几天的数据，如果只进行了1个小时，你预期实验结果会是怎样的？可以把多次测量得到的数据合并到一起进行处理吗？
3.查找更多资料之后回答，中子和质子也会发生衰变吗？
END
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