В электрон-протонном коллайдере
электронный пучок с энергией Ee*
(Ee* >> me) сталкивается с протонным
пучком энергии Ep*
(Ep* >> mp). Рассчитать полную энергию
столкновения в системе центра масс и оценить, какая энергия электронного пучка
потребовалась бы для создания эквивалентной установки с фиксированной мишенью.
Энергия столкновения
E* = √s, где s-инвариант есть квадрат суммы
4-х импульсов сталкивающихся частиц:
.
Поскольку массами электрона me и протона mp при
больших энергиях пучков можно пренебречь, окончательно получим (с учетом p* = |*| = E*):
.
В лабораторной системе отсчета (pp = 0, Ep = mpc2) s-инвариант равен:
.
Соответственно, энергия пучка электронов в ускорителе с неподвижной протонной
мишенью:
.
Что касается массы рождающихся частиц, то для ee - коллайдеров она
меньше или равна √s ускорителя.
Если же в столкновении участвуют адроны, то из-за наличия у них внутренней
структуры масса рождающихся частиц может быть существенно меньше √s.