В электрон-протонном коллайдере электронный пучок с энергией E*e (E*e >> me) сталкивается с протонным пучком энергии E*p (E*p >> 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* = |vec_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.

 

На головную страницу

Рейтинг@Mail.ru