Fizica energiei înalte

Versiunea actuală a paginii nu a fost încă examinată de colaboratori experimentați și poate diferi semnificativ de versiunea revizuită la 1 iulie 2022; verificarea necesită 1 editare .

Fizica energiei înalte este o ramură a fizicii particulelor elementare care studiază interacțiunile particulelor elementare și/sau nucleelor atomice la energii de coliziune semnificativ mai mari decât masele particulelor care se ciocnesc în sine (vezi Echivalența masei și energiei ).

Din relațiile de incertitudine pentru particulele ultrarelativiste rezultă că pentru a studia detaliile structurii particulelor elementare cu dimensiuni de ordinul mărimii , este nevoie de sondarea particulelor cu energii sau , unde este exprimată în GeV, iar în a se vedea [1] Energia de particule pentru studiul detaliilor foarte mici crește odată cu scăderea dimensiunii acestor detalii. În prezent, energiile particulelor elementare din acceleratoare sunt de ordinul GeV, ceea ce face posibilă studierea structurii particulelor elementare cu o acuratețe, vezi [2] $\Delta r$ $\Delta E\geqslant {\frac {c\hbar }{\Delta r)}$ $\Delta E\geqslant {\frac {2*10^{-14}}{\Delta r}}$ $E$ $r$ $1000$ $10^{{-17}}$

Experimentele în fizica energiei înalte sunt efectuate folosind acceleratoare de particule și reactoare nucleare . De asemenea, razele cosmice sunt o sursă de particule de înaltă energie . În experimentele fără accelerator cu raze cosmice, se studiază în principal proprietățile neutrinilor și comportamentul particulelor la energii superînalte ( ploi cosmice extinse ).

Detectoare de particule

Baza oricărui experiment în domeniul fizicii de înaltă energie o reprezintă detectorii de radiații ionizante și de raze gamma . Detectorul înregistrează produsele reacțiilor dintre particule, iar fizicienii reconstruiesc ei înșiși reacțiile din aceste date. În prezent, principalele tipuri de detectoare utilizate în experimente în fizica energiei înalte sunt detectoarele cu semiconductori , camerele cu gaz în derivă și calorimetrele pentru dușuri electromagnetice și hadronice. De asemenea, plăci fotografice în strat gros , camere cu bule , camere cu scântei și alți detectoare de particule elementare sunt utilizate pentru a înregistra rezultatele coliziunilor . Din diferite tipuri de detectoare, fizicienii asamblează detectoare uriașe de particule elementare, așa-numitele detectoare de uz general.

Exemple de detectoare: ATLAS și CMS la ciocnitorul proton -proton LHC ( LHC , Elveția/Franța), D0 și CDF la ciocnitorul proton - antiproton Tevatron ( SUA), BaBar și Belle la fabricile asimetrice electron-pozitron B-mezon din Laboratoarele SLAC (SUA) și KEK (Japonia), precum și detectoare SND și KMD-3 care funcționează la acceleratorul electron - pozitron VEPP-2000 .

Vezi și

Literatură

Perkins D. Introducere în fizica energiilor înalte. - M., Mir , 1975. - 416 p.

Note

↑ Yu. M. Shirokov , N. P. Yudin, Fizica nucleară. - M., Nauka, 1972. - p. 262-263
↑ Yavorsky B. M. , Detlaf A. A. Handbook of Physics. - M., Nauka , 1990. - p. 542-543

Secțiuni de fizică a particulelor elementare
Fizica energiei înalte Fenomenologia particulelor elementare