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