V této úvodní kapitole se pokusíme nastínit některé metodologické aspekty stavby fyziky a jejího začlenění do kontextu ostatní přírodovědy a vědeckého poznání vůbec. Tyto metodologické poznámky mohou být zajímavé např. pro studenty a zájemce nefyzikálních profesí, kteří si chtějí udělat ucelený obraz o fyzikálních aspektech zkoumání přírody.
Orientovat tak velkém množství dat není nikterak snadné. Vojtěch Ullmann: Jaderná radiační fyzika.
Studium interakcí částic při vysokých energiích velký význam pro poznání struktury
elementárních částic podstaty sil, které mezi nimi působí.∆E ≈
h) lze stastistického "rozmazání" stanovených hodnot klidové hmotnosti určit dobu života
τ intermediální částice.
I tehdy, když určitá intermediální částice rozpadne hned místě interakce není tedy
detekována přímo), nesou produkty jejího rozpadu určité informace jejích vlastnostech. vlastní urychlovač navazují velmi komplikované precizní
detekční aparatury systémy *), které analyzují sekundární částice záření, vzniklé při
interakci vysokoenergetických primárních částic materiálem terčíku vzájemně vstřícných
svazcích. Tyto kvadráty hmotností jsou rovné druhým mocninám součtů 4-hybností částic: m2
AB =
(pA+pB)2, analogicky mBC.5 "Polovodičové
detektory"), popř. Obsahují velký počet jednotlivých detektorů různých druhů (scintilační, polovodičové,
ionizační), umístěných silných speciálně konfigurovaných magnetických polích (pro analýzu
hybnosti nabitých částic). Ze
změřených energií hybností lze stanovit hmotnost původní částice.2, část "Detektory stop částic"). Dalitzovy diagramy (diagramy tohoto
typu poprve zavedl R. zákonů zachování energie hybnosti vyplývá,
že kinematiku interakce lze vhodně parametrizovat druhou mocninou energie částic.
Analýza dynamiky interakcí částic
Vysokoenergetické interakce elementárních částic studují pomocí velkých urychlovačů (viz níže
část "Urychlovače nabitých částic").. Vlivem kvantových procesů polích silných, slabých elektromagnetických interakcí
vznikají při vysokoenergetických srážkách nové sekundární částice, které jsou jednak zajímavé samy
o sobě, jednak nesou důležité informace charakteru fundamentálních přírodních sil, včetně
možností jejich jednotného chápání rámci unitární teorie pole. Dále vzniká širší kužel těžších částic také kvant gama..5 "Mikrofyzika kosmologie. Pro přehledné zobrazení
a kinematickou analýzu produktů interakcí částic často používají tzv.cz/JadRadFyzika5. základě kvantové
relace neurčitosti mezi dobou života částice neurčitostí stanovení její klidové energie mc2 (τ.
Konkrétní způsoby interakcí částic budou popsány níže pro jednotlivé druhy elementárních částic. track stopa, dráha) elektronické
detektory drah částic. soustavy speciálních ionizačních komor scintilačních detektorů. trackery (angl. při interakci dvou primárních částic P2: P1+P2→A+B+C vzniknou tři sekundární částice A,B,C, osu X
vynášíme m2
AB osu hodnoty m2
BC.
Dalitzův diagram
Na výstupu detekčních systémů, obklopujících místo interakce, objevuje velké množství impulsů různých
velikostí, tvarů, časových úhlových korelací, nesoucích informace energiích, hybnostech dalších
parametrech sekundárních částic. Analýzou druhu, náboje hmotnosti těchto vyletujících částic, jejich
energií, hybností úhlů emise místa interakce, lze rekonstruovat řadu parametrů interakcí, k
nimž dochází. Při
těchto reakcích plně projevují kinematické dynamické efekty speciální teorie relativity označují
se někdy jako ulrarelativistické.1, část "Uspořádání a
konfigurace detektorů záření"), obsahujícími mimo jiné tzv.
Pokud studovaný druh interakce probíhá přímo, bez ovlivnění dynamickými procesy intermediálních částic
či rezonančních stavů (což určitého pohledu totéž.RNDr.htm (11 43) [15.1953 při studiu rozpadů K-mezonů).
*) Jestliže např. Inflační vesmír.Dalitz r.H.), jsou výsledné částice náhodně rozděleny distribuce
příslušných měřených bodů Dalitzově diagramu přibližně homogenní, vyplňující trojúhelníkovou oblast
http://astronuklfyzika." knihy "Gravitace, černé díry fyzika prostoročasu"). Používají především multidetektorové polovodičové systémy (§2. Nyní
jsou nahrazovány rozsáhlými složitými elektronickými detekčními systémy (§2. Během srážky při vysoké energii
částice vzájemně proniknou "hluboko svých niter" výsledek interakce může leccos vypovědět o
jejich stavbě. 1.5 Elementární částice
částice jakási tryska sprška částic. toho lze usuzovat strukturu elementárních částic, vlastnosti působících polí a
interakcí, existenci nových dosud neznámých kvant částic. osách diagramu vynášejí
(v energetických jednotkách GeV2) druhé mocniny efektivních hmotností≈energií dvojic dceřinných částic
(produktů interakce*), většinou π-mezonů. Srážky částic při vysokých energiích
jsou jakousi "sondou" nejhlubšího nitra hmoty zároveň procesů vzniku vesmíru (viz
§5.
*) Pro tento účel dříve používaly velké bublinkové komory (viz §2.10.2008 12:13:46]
