نام پژوهشگر: محسن جلال آبادی راوری
محسن جلال آبادی راوری سید جلیل الدین فاطمی
در علم نجوم بویژه شاخه پرتوهای کیهانی نیز بدلیل گسترده بودن عرصه عمل و پرهزینه بودن طراحی آزمایشگاهها، آشکارسازها و ... شبیه سازی نفوذ زیادی نموده است و کدهای محاسباتی و نرم افزارهای متنوعی بدین منظور طراحی گردیده است یا از کدهایی که برای شاخه های دیگر علم فیزیک طراحی شده نیز در زمینه ی پرتوهای کیهانی و مطالعه ی بهمن های گستردهی هوایی استفاده میشود که اکثر قریب به اتفاق این کدها بر مبنای الگوریتمهایی مبتنی بر اعداد تصادفی(الگوریتمهای مونت کارلو) مانند فلوکا ، جیشا ، جیانت و... طراحی شده اند. یکی از کاملترین نرم افزارهای طراحی شده بدین منظور نرم افزار کورسیکا میباشد. این نرم افزار در واقع مکمل اکثر کدهایی که تا کنون در زمینه پرتوهای کیهانی برای شبیه سازی بهمن های گسترده ی هوایی، آبشارها، خوشه های الکترونی و... مشاهده شده در آشکاسازها طراحی شده، میباشد. در این پایان نامه که بر مبنای طراحی و شبیه سازی بهمن های گسترده هوایی بوسیله نرم افزار کورسیکا نوشته شده است سعی شده که بخشی از طیف انرژی پرتوهای کیهانی در اطراف زانوی اول این طیف یعنی محدوده ی 1015 تا 1016 الکترونولت(یک تا دهpev ) بوسیلهی این آزمایشگاه مجازی مورد مطالعه قرار گیرد و بدین وسیله بتوان تفاوت ترکیبات جرمی پرتوهای اولیه و انرژی ذرات اولیه ای که به جو برخورد کردهاند بررسی کرد. چرا که در یک تعبیر عامل بوجود آورنده ی زانو را در تغییر ترکیبات جرمی در قبل و بعد از این محدوده از طیف پرتوهای کیهانی می دانند. در فصل اول مختصراً به علم پرتوهای کیهانی شامل تاریخچه کشف، ترکیبات جرمی پرتوها، طیف انرژی، بهمن های گسترده هوایی و آشکارسازی بهمنها اشاره شده است. در فصل دوم مختصرا با فیزیک بکار رفته در کورسیکا و مدل های برهمکنش به کاررفته در آن برای انرژیهای پایین و انرژیهای بالا آشنا میشویم. فصل سوم به آشنایی مختصری با نحوه ی نصب و راه اندازی و استفاده ی از نرم افزار کورسیکا چگونگی مبادله ی ورودی و خروجی و تعامل با این نرم افزار اختصاص داده شده است. و همچنین شرح شبیه سازیهای انجام شده میباشد که همانطور که گفته شد شبیهسازیهایی در محدودهی انرژی 10^15 تا 10^16 الکترون ولت (انرژی ذرهی اولیه) برای سه ذرهی آهن، پروتون و گاما برای هر کدام ده انرژی و برای یک زاویهی سمتالرأسی، جمعاً سی شبیهسازی و در هر شبیهسازی بیست بهمن تولید شده ونتایج آشکارسازی در چهار سطح مشاهده ثبت گردیده است. که ما سعی کردهایم بین دادههای حاصل از شبیهسازیهایمان همبستگی هایی پیدا کرده و نتایج را در جداول و نمودارهایی به تصویر بکشیم.