Fizyka
  Wiw.pl   Na bieżąco:  Informacje   Co nowego   Matematyka i przyroda:  Astronomia   Biologia   Fizyka   Matematyka   Modelowanie rzeczywistości   Humanistyka:  Filozofia   Historia   Kultura antyczna   Literatura   Sztuka   Czytaj:  Biblioteka   Delta   Wielcy i więksi   Przydatne:  Słowniki   Co i gdzie studiować   Wszechświat w obrazkach    
 Jesteś tutaj:  Wirtualny Wszechświat > Fizyka > Wielkie wykłady - Boska cząstka 
  Indeks
Wielkie wykłady
Dramatis personae
Niewidoczna piłka
nożna

Pierwszy fizyk cząstek
Interludium A:
Opowieść o dwóch
miastach

Poszukiwania atomu:
mechanicy

Dalsze poszukiwania
atomu: chemicy
i elektrycy

Nagi atom
Interludium B:
Tańczący mistrzowie
wiedzy tajemnej

Akceleratory: one
rozkwaszają atomy,
nieprawdaż?

Czy Bogini stwarza to
wszystko . . .

Dlaczego aż tyle
energii?

Szczelina
Umasywniacz
Katedra Moneta, czyli
trzynaście sposobów
widzenia protonu

Nowa materia:
kilka przepisów

Cząstki z próżni
Wyścig
Wpływowa osobistość
z Kalifornii

Wielka nauka i genius
loci Kalifornii

Synchrotron: tyle
okrążeń, ile chcesz

Ike i piony
Damy Beppa
Pierwsza wiązka
zewnętrzna:
przyjmujemy zakłady

Dygresja w stronę
nauk społecznych:
pochodzenie wielkiej
nauki

Z powrotem do
maszyn: trzy przełomy
technologiczne

Czy większe jest
lepsze?

Czwarty przełom:
nadprzewodnictwo

Kowboj dyrektorem
laboratorium

Dzień z życia protonu
Decyzje, decyzje:
protony czy elektrony

Zderzenie czołowe
czy tarcza?

Wytwarzając
antymaterię

Zaglądanie do czarnej
skrzynki: detektory

Kłopoty
z pęcherzykami

Czego się
dowiedzieliśmy:
akceleratory i postęp
w fizyce

Trzy finały:
wehikuł czasu, katedry
i akcelerator na orbicie

Interludium C:
Jak w ciągu weekendu
złamaliśmy parzystość
i odkryliśmy Boga

A–tom!
I wreszcie boska
cząstka

Mikroprzestrzeń,
makroprzestrzeń
i czas przed
początkiem czasu

  Źródło
Leon Lederman,
Dick Teresi

BOSKA CZĄSTKA
Jeśli Wszechświat jest odpowiedzią, jak brzmi pytanie?

Przełożyła Elżbieta
Kołodziej-Józefowicz


  Zderzenie czołowe czy tarcza?
 
Zderzenie czołowe czy tarcza?
 
N
o  dobrze, więc ustaliliśmy, że dysponujemy następującymi możliwościami wyboru: możemy przyspieszać protony albo elektrony, możemy to robić za pomocą akceleratorów mających kształt okręgu lub linii prostej. Pozostała nam jeszcze jedna decyzja do podjęcia.
       Konwencjonalna metoda polega na tym, że protony uwalnia się z  objęć pola magnetycznego i  transportuje się wiązkę (zawsze w  rurach próżniowych) aż do tarczy, z  którą się zderza. Wyjaśniałem już, w  jaki sposób analiza zderzeń dostarcza informacji o  świecie subatomowym. Przyspieszana cząstka wnosi w  zderzenie pewną ilość energii, lecz tylko jej ułamek daje się wykorzystać do badań zjawisk zachodzących na bardzo małych odległościach albo do wytwarzania nowych cząstek, w  zgodzie z  E = mc2.
       Prawo zachowania pędu mówi, że część energii biorącej udział w  zderzeniu zostanie przekazana jego końcowym produktom. Jeśli na przykład jadący autobus uderzy w  stojącą ciężarówkę, to znaczna część energii, jaką dysponował, zostanie zużyta na popchnięcie do przodu różnych kawałków blachy, szkła i  gumy. Przez to zmniejsza się ilość energii biorącej udział w  gruntowniejszym zniszczeniu ciężarówki.
       Jeśli proton o  energii 1000 GeV uderza w  proton znajdujący się w  stanie spoczynku, to zgodnie z  nieugiętymi prawami przyrody jakiekolwiek cząstki powstałe w  wyniku tej kolizji muszą w  sumie mieć pęd równy pędowi poruszającego się protonu. Okazuje się, że na wytworzenie nowych cząstek pozostaje co najwyżej 42 GeV.
       W  połowie lat sześćdziesiątych zdaliśmy sobie sprawę, że gdyby można było doprowadzić do czołowego zderzenia dwóch cząstek obdarzonych pełną energią, jaką nadaje wiązce akcelerator, to w  rezultacie dochodziłoby do nieporównanie bardziej gwałtownych kolizji. Brałaby w  nich udział podwójna dawka energii, na dodatek dająca się w  całości wykorzystać, ponieważ całkowity pęd zderzających się cząstek wynosi zero (ich pędy są równe co do wartości, lecz przeciwnie skierowane). A  zatem w  akcelaratorze o  mocy 1000 GeV w  czołowym zderzeniu dwóch cząstek uzyskamy 2000 GeV energii na stwarzanie nowych cząstek w  porównaniu z  42 GeV w  wariancie ze stacjonarną tarczą. Jednak nie jest to takie proste. Łatwo można strzelić z  karabinu maszynowego w  ścianę, znacznie trudniej jest tak wycelować, by pociski z  dwóch karabinów spotkały się w  powietrzu. To daje pewne pojęcie o  trudnościach związanych ze sterowaniem akceleratorem, w  którym wytwarza się przeciwbieżne wiązki.
góra strony
poprzedni fragment następny fragment
Wiw.pl  |  Na bieżąco  |  Informacje  |  Co nowego  |  Matematyka i przyroda  |  Astronomia  |  Biologia  |  Fizyka  |  Matematyka  |  Modelowanie rzeczywistości  |  Humanistyka  |  Filozofia  |  Historia  |  Kultura antyczna  |  Literatura  |  Sztuka  |  Czytaj  |  Biblioteka  |  Delta  |  Wielcy i więksi  |  Przydatne  |  Słowniki  |  Co i gdzie studiować  |  Wszechświat w obrazkach