Пионы в первичном космическом излучении в области сверхвысоких энергий

В рамках предложенной Колеманом и Глэшоу гипотезы о крайне малом нарушении лоренцевской инвариантности нейтральные и заряженные пионы могут быть стабильными частицами при энергиях выше ${10}^{19}$ эВ и входить в состав первичного космического излучения в области сверхвысоких энергий. Особенно важным является кинематический запрет на реакции взаимодействия пионов с фотонами реликтового излучения, что позволяет разрешить парадокс Грейзена-Зацепина-Кузьмина. Рассчитанные в рамках модели кварк-глюонных струн с учетом эффекта Ландау-Померанчука-Мигдала и взаимодействий нейтральных пионов в области сверхвысоких энергий параметры гигантских атмосферных ливней, генерированных первичными пионами, не противоречат имеющимся наблюдательным данным. Показано, что наблюдения высот генерации мюонов с энергиями выше 10 ГэВ позволят различить первичные ядра, протоны и пионы, проверить лоренцевскую инвариантность при энергиях $>{10}^{20}$ эВ и получить новое ограничение на разность предельно допустимых скоростей мюонов и пионов $(c_{\mu}-c_{\pi})<4\cdot {10}^{-26}$.