Nagy energiájú fizika

Az oldal jelenlegi verzióját még nem ellenőrizték tapasztalt közreműködők, és jelentősen eltérhet a 2022. július 1-jén felülvizsgált verziótól ; az ellenőrzéshez 1 szerkesztés szükséges .

A nagyenergiájú fizika az elemi részecskefizika egyik ága , amely elemi részecskék és/vagy atommagok kölcsönhatását vizsgálja olyan ütközési energiáknál, amelyek lényegesen nagyobbak, mint maguk az ütköző részecskék tömege (lásd a Tömeg és energia egyenértékűségét ).

Az ultrarelativisztikus részecskékre vonatkozó bizonytalansági összefüggésekből következik , hogy a nagyságrendi méretű elemi részecskék szerkezetének részleteinek tanulmányozásához olyan energiájú részecskéket kell szondázni, amelyek energiája vagy , ahol GeV-ben van kifejezve, és lásd [1] Az energia A részecskék aránya a nagyon kis részletek tanulmányozásához növekszik a részletek méretének csökkenésével. Jelenleg az elemi részecskék energiái a gyorsítókban GeV nagyságrendűek, ami lehetővé teszi az elemi részecskék szerkezetének pontos tanulmányozását, lásd [2] $\Delta r$ $\Delta E\geqslant {\frac {c\hbar }{\Delta r))$ $\Delta E\geqslant {\frac {2*10^{-14}}{\Delta r}}$ $E$ $r$ $1000$ $10^{{-17}}$

A nagyenergiájú fizikával kapcsolatos kísérleteket részecskegyorsítókkal és atomreaktorokkal végzik . Ezenkívül a kozmikus sugarak nagy energiájú részecskék forrásai . A kozmikus sugarakkal végzett nem gyorsítós kísérletekben főként a neutrínók tulajdonságait és a részecskék szupermagas energiájú ( kiterjedt kozmikus záporok ) viselkedését vizsgálják.

Részecskedetektorok

A nagyenergiájú fizika területén végzett kísérletek alapját az ionizáló sugárzás és a gammasugárzás detektorai képezik . A detektor regisztrálja a részecskék közötti reakciók termékeit, és ezekből az adatokból a fizikusok magukat a reakciókat rekonstruálják. Jelenleg a nagyenergiájú fizikában végzett kísérletekben használt detektorok fő típusai a félvezető detektorok , a sodródó gázkamrák , valamint az elektromágneses és hadronzuhanyok kaloriméterei . Vastagrétegű fényképező lemezeket , buborékkamrákat , szikrakamrákat és egyéb elemi részecskék detektorokat is használnak az ütközések eredményeinek rögzítésére . A fizikusok különféle típusú detektorokból hatalmas elemi részecskék detektorokat állítanak össze, úgynevezett általános célú detektorokat.

Példák detektorokra: ATLAS és CMS az LHC proton -protonütköztetőnél ( LHC , Svájc/Franciaország), D0 és CDF a Tevatron proton - antiprotonütköztetőnél (USA), BaBar és Belle az aszimmetrikus elektron -pozitron B -mezon gyárakban SLAC laboratóriumok (USA) és KEK (Japán), valamint a VEPP-2000 elektron - pozitron gyorsítón működő SND és KMD-3 detektorok .

Lásd még

Irodalom

Perkins D. Bevezetés a nagy energiájú fizikába. - M., Mir , 1975. - 416 p.

Jegyzetek

↑ Yu. M. Shirokov , N. P. Yudin, Nukleáris fizika. - M., Nauka, 1972. - p. 262-263
↑ Yavorsky B. M. , Detlaf A. A. Physics kézikönyv. - M., Nauka , 1990. - p. 542-543

Az elemi részecskefizika szakaszai
Nagy energiájú fizika Az elemi részecskék fenomenológiája