תעלומה מתגלגלת: מאה שנה לגילוי הקרינה הקוסמית

 

בתחילת המאה הקודמת מדדו המדענים קרינה "מוזרה", שרבים ראו בה קרינה רדיואקטיבית המגיעה מעומק האדמה. הפיסיקאי האוסטרי ויקטור הס ביצע מדידות אלקטרוסקופיות בגבהים שונים (הוא השתמש בין היתר בכדור פורח), שהובילו אותו למסקנה כי הקרינה מגיעה מהחלל החיצון, ולא מבטן האדמה. הוא גם הראה שהשמש אינה יכולה להיות המקור העיקרי של "הקרינה הקוסמית" (מסקנה שהסיק ממדידה באמצעות כדור פורח, בעת ליקוי החמה בשנת 1912). תגלית זו זיכתה את הס בפרס נובל בפיסיקה לשנת 1936.

 

הפיסיקאי האיטלקי דמסוני פצ'יני עבד במקביל על שאלת הקרינה ה"מוזרה". במקום להשתמש בכדור פורח למדידות מגובה משתנה, הוא ביצע מדידות מתחת לפני הים – והגיע לאותה מסקנה: כדור-הארץ אינו יכול להיות מקור הקרינה. דמסיני מת בשנת 1934, ויש הסבורים שאלמלא כן, היה ניצב לצד הס בטקס הענקת פרס נובל.

 

הבנת מהותה של הקרינה הקוסמית קידמה רבות את הפיסיקה הגרעינית ואת הפיסיקה של חלקיקים הבסיסיים, ותרמה באופן ישיר לגילוי הפוזיטרון, המיואון והפאי מיואון. ידוע ש-90% מגרעיני הקרינה הקוסמית הם גרעיני מימן (פרוטונים), 9% הם גרעיני הליום (קרינת אלפא), וכל שאר היסודות מהווים פחות מ-1%. ועם זאת, 100 שנה לאחר גילויה, הקרינה הקוסמית עדיין מהווה תעלומה.  

 

בשנות ה-50 של המאה הקודמת חקרו מדעני מכון ויצמן למדע, ובהם פרופ' גדעון יקותיאלי ופרופ' יהודה אייזנברג, את הקרינה הקוסמית. במסמכי ההקמה של המחלקה לפיסיקה (שהפכה לימים לפקולטה) נכתב בין היתר, כי מדעני המכון יעסקו בחקר מבנה הגרעין והקרינה הקוסמית. בשנות ה-90 של אותה מאה הציע פרופ' אלי וקסמן, מהמחלקה לפיסיקה של חלקיקים ואסטרופיסיקה, מודל המתאר את מקורות הקרינה הקוסמית. מודל זה מנבא פליטה של חלקיקי ניטרינו (ניטרינים) מהבזקי הקרינה. כיום נבחן המודל באמצעות גלאי החלקיקים IceCube, שהותקן ופועל באנטארקטיקה.