14: Релятивістські зіткнення
- 14.1: Прелюдія до релятивістських зіткнень
- У суперколайдерах, таких як у ЦЕРН у Женеві та (раніше) Фермілаб у Чикаго, дрібні частинки, такі як електрони та протони, прискорюються до швидкості поблизу швидкості світла, а потім змушені зіткнутися один з одним у спробі створити екзотичні типи речовини (тобто непоширені частинки). Сама причина, чому це можна зробити, - це зв'язок між енергією, масою та імпульсом, заданий загальною версією відомого рівняння Ейнштейна.
- 14.2: Фотони
- Перш ніж зануритися в приклади, є одна частинка, яка потребує особливої уваги: фотон, або квант світла - з тієї іншої теорії початку 20 століття, відомої як квантова механіка. Фотони рухаються (за визначенням) зі швидкістю світла, і тому повинні бути безмасовими. Вони несуть енергію, хоча, що пов'язано з їх частотою.
- 14.3: Повністю нееластичне зіткнення
- При абсолютно нееластичному зіткненні частинки злипаються. Можливий приклад - поглинання фотона масивною частинкою, що призводить до збільшення його маси, а також, можливо, зміна його імпульсу.
- 14.4: Радіоактивний розпад і центр імпульсу кадру
- Радіоактивний розпад - це процес, за допомогою якого нестійкі частинки з великою масою; розпадаються на більш стійкі частинки з меншою масою. Хоча сам процес є квантово-механічним за своєю природою, динаміка радіоактивного розпаду описується особливою відносністю і по суті ідентична тим, що виникають при нееластичному зіткненні в зворотному напрямку.
- 14.5: Повністю еластичне зіткнення - розсіювання Комптона
- Як завершальний приклад зіткнення в спеціальній теорії відносності розглянуто абсолютно пружний випадок: зіткнення, при якому зберігається сумарний імпульс, сумарна кінетична енергія та маса всіх частинок.
Мініатюра: Чорна діра.