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.
Studium interakcí částic při vysokých energiích velký význam pro poznání struktury
elementárních částic podstaty sil, které mezi nimi působí.
*) Pro tento účel dříve používaly velké bublinkové komory (viz §2.cz/JadRadFyzika5. Dále vzniká širší kužel těžších částic také kvant gama.2008 12:13:46]
. Srážky částic při vysokých energiích
jsou jakousi "sondou" nejhlubšího nitra hmoty zároveň procesů vzniku vesmíru (viz
§5.
*) Jestliže např. Orientovat tak velkém množství dat není nikterak snadné. zákonů zachování energie hybnosti vyplývá,
že kinematiku interakce lze vhodně parametrizovat druhou mocninou energie částic. track stopa, dráha) elektronické
detektory drah částic. 1.5 "Polovodičové
detektory"), popř. trackery (angl.1, část "Uspořádání a
konfigurace detektorů záření"), obsahujícími mimo jiné tzv.htm (11 43) [15. 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.∆E ≈
h) lze stastistického "rozmazání" stanovených hodnot klidové hmotnosti určit dobu života
τ intermediální částice. základě kvantové
relace neurčitosti mezi dobou života částice neurčitostí stanovení její klidové energie mc2 (τ. Obsahují velký počet jednotlivých detektorů různých druhů (scintilační, polovodičové,
ionizační), umístěných silných speciálně konfigurovaných magnetických polích (pro analýzu
hybnosti nabitých částic).
I tehdy, když určitá intermediální částice rozpadne hned místě interakce není tedy
detekována přímo), nesou produkty jejího rozpadu určité informace jejích vlastnostech. Tyto kvadráty hmotností jsou rovné druhým mocninám součtů 4-hybností částic: m2
AB =
(pA+pB)2, analogicky mBC." knihy "Gravitace, černé díry fyzika prostoročasu"). 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. soustavy speciálních ionizačních komor scintilačních detektorů..
Analýza dynamiky interakcí částic
Vysokoenergetické interakce elementárních částic studují pomocí velkých urychlovačů (viz níže
část "Urychlovače nabitých částic").10.Dalitz r.
Pokud studovaný druh interakce probíhá přímo, bez ovlivnění dynamickými procesy intermediálních částic
či rezonančních stavů (což určitého pohledu totéž.5 Elementární částice
částice jakási tryska sprška částic.
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. 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. osách diagramu vynášejí
(v energetických jednotkách GeV2) druhé mocniny efektivních hmotností≈energií dvojic dceřinných částic
(produktů interakce*), většinou π-mezonů. Analýzou druhu, náboje hmotnosti těchto vyletujících částic, jejich
energií, hybností úhlů emise místa interakce, lze rekonstruovat řadu parametrů interakcí, k
nimž dochází. Používají především multidetektorové polovodičové systémy (§2.H.
Konkrétní způsoby interakcí částic budou popsány níže pro jednotlivé druhy elementárních částic. Nyní
jsou nahrazovány rozsáhlými složitými elektronickými detekčními systémy (§2. toho lze usuzovat strukturu elementárních částic, vlastnosti působících polí a
interakcí, existenci nových dosud neznámých kvant částic.), jsou výsledné částice náhodně rozděleny distribuce
příslušných měřených bodů Dalitzově diagramu přibližně homogenní, vyplňující trojúhelníkovou oblast
http://astronuklfyzika.. Inflační vesmír. Ze
změřených energií hybností lze stanovit hmotnost původní částice. Při
těchto reakcích plně projevují kinematické dynamické efekty speciální teorie relativity označují
se někdy jako ulrarelativistické. Během srážky při vysoké energii
částice vzájemně proniknou "hluboko svých niter" výsledek interakce může leccos vypovědět o
jejich stavbě.RNDr. Vojtěch Ullmann: Jaderná radiační fyzika.5 "Mikrofyzika kosmologie. Pro přehledné zobrazení
a kinematickou analýzu produktů interakcí částic často používají tzv. Dalitzovy diagramy (diagramy tohoto
typu poprve zavedl R.2, část "Detektory stop částic").1953 při studiu rozpadů K-mezonů)
