Cтраница 2
Основное, что внесла стандартная модель в область слабых взаимодействий при сравнительно низких энергиях, доступных ускорителям с неподвижной мишенью, а также в ядерную и атомную физику-это предсказание нейтральных токов. [16]
![]() |
Соударения толстог4 ударника с толстой мишенью. [17] |
Рассмотрим несколько характерных типов распада произвольного разрывав Начнем со случая, когда пластина со скоростью И д ударяет по неподвижной мишени. В момент удара на поверхности контакта возникает произвольный разрыв. После распада разрыва в ударнике и мишени распространяются ударные волны. [18]
Неудивительно, что такие тяжелые частицы не могли быть созданы на обычных ускорителях, в которых пучок частиц взаимодействует с неподвижной мишенью. [19]
Итак, из-за релятивистских эффектов доля кинетической энергии разогнанных частиц, которая может быть использована для реакции, у ускорителей с неподвижной мишенью падает с ростом энергии. В ускорителе же на встречных пучках и в релятивистском случае вся кинетическая энергия сталкивающихся частиц может перейти в энергию покоя рождающихся частиц. [20]
В опытах на обычных ускорителях, или, как еще говорят, на ускорителях с фиксированными мишенями, исследуются процессы взаимодействия ускоренных частиц с неподвижными мишенями - нуклонами и ядрами атомов вещества, из которого сделаны мишени. При этом только сравнительно малая часть энергии ускоренных протонов или электронов может быть затрачена полезным образом - на образование новых частиц. Так как налетающие на мишень бомбардирующие частицы имеют большой начальный импульс, то, в соответствии с законом сохранения, этот импульс должен уноситься всеми вторичными частицами, образующимися при взаимодействии. Эти частицы, конечно, будут обладать и значительной кинетической энергией. Таким образом, большая часть начальной энергии переходит в кинетическую энергию продуктов ядерной реакции, и только сравнительно небольшая ее доля может быть затрачена на образование новых частиц. [21]
Как уже отмечалось выше, при соударении частиц в кол-лайдерах может реализоваться вся набранная при ускорении энергия, в то время как при соударении быстрого протона с нуклоном неподвижной мишени используется только часть этой энергии. Так, для генерации У / ф-мезона энергия протона должна в 3 7 раз превышать энергию покоя У / к / - мезона, а для генерации Z - бозона нужно 50-кратное превышение энергии. Генерация тяжелых частиц на неподвижных мишенях оказывается поэтому катастрофически невыгодной, и необходимо переходить к коллай-дерам. В коллайдерах частицы могут двигаться навстречу друг другу или в одном кольце ( частицы и античастицы), или в двух пересекающихся кольцах. [22]
В системе отсчета, в которой частицы 2 покоятся ( или, как говорят короче, в системе покоя частиц 2 мы имеем дело со столкновением пучка частиц 1 с неподвижной мишенью. [23]
В системе отсчета, в которой частицы 2 покоятся ( или, как говорят короче, в системе покоя частиц 2), мы имеем дело со столкновением пучка частиц / с неподвижной мишенью. [24]
Это означает, что относительно незначительные затраты активной энергии ( 2е) при столкновении встречных пучков оказываются по своей эффективности эквивалентными намного большим ( в е раз) затратам активной энергии ( в) в случае падения на неподвижную мишень Это обстоятельство говорит о чрезвычайной эффективности ускорителей на встречных пучках в ультрарелятивистской области. [25]
Это означает, что относительно незначительные затраты активной энергии ( 2е) при столкновении встречных пучков оказываются по своей эффективности эквивалентными намного большим ( в е раз) затратам активной энергии ( е) в случае падения на неподвижную мишень. Это обстоятельство говорит о чрезвычайной эффективности ускорителей на встречных пучках в ультрарелятивистской области. [26]
Координатные детекторы, локализующие траектории первичной и вторичных частиц, обладают пространств, точностью - 0 1 - 0 2 мм при размерах в неск. В случае неподвижной мишени для этих целей используют годоскопы сцинтилляц. В коллайдерах область столкновения частиц окружают многослойными проволочными цилиндрич. Центр, детекторы позволяют не только реконструировать пространств, картину наблюдаемых многочастичных событий, но иногда идентифицировать вторичные ад-роны по ионизации п газе. [27]
Пусть на неподвижную мишень падает параллельный пучок частиц, которые движутся вдоль оси Ог; количество частиц, проходящих за время 1 с через плоскость, перпендикулярную оси Ог, площадью 1 м2, называется плотностью потока. [28]
А как обстоит дело в случае релятивистских частиц, с которыми имеет дело физика высоких энергий. Оказывается, что для неподвижной мишени еще хуже. Чтобы убедиться в этом, придется тщательно рассмотреть законы сохранения энергии и импульса при столкновении релятивистских частиц. [29]
Во-вторых, как известно, заряд летит в пространстве не по прямой, а по линии, называемой параболой. Поэтому, даже стреляя по неподвижной мишени, охотник должен целиться не в саму мишень, а несколько выше - давать завышение, которое опять-таки должно быть тем большим, чем дальше от цели находится охотник. Если стрельба производится не из охотничьего ружья, а из винтовки, завышения давать не нужно, поскольку оно учитывается конструкцией прицела. Тем не менее, завышение учитывается перед выстрелом путем установки прицельной рамки в соответствии с расстоянием. [30]