Определить относительную скорость сталкивающихся протонов в ускорителе со встречными пучками, если энергия протонов в каждом пучке 5000 ГэВ. Какова должна быть энергия налетающих протонов, чтобы столкновение с покоящимся протоном происходило с той же относительной скоростью?
Рассмотрим столкновение двух протонов. В варианте с встречными пучками оба протона имеют энергию E = 5000 ГэВ (точнее, полная энергия, включающая массу). Обозначим массу протона через m ≈ 0,938 ГэВ. В четырех-векторном описании протон из первого пучка имеет импульс P1 = (E, p), а протон из второго – P2 = (E, –p) (система выбрана так, что их импульсы противоположны). Тогда суммарный 4‑импульс равен
P = P1 + P2 = (2E, 0).
Инвариантная масса системы определяется как
s = P² = (2E)² = 4E².
Поскольку обе частицы движутся с огромной энергией по срав...
Внутри — полный разбор, аргументация, алгоритм решения, частые ошибки и как отвечать на каверзные вопросы препода, если спросит
Попробуй решить по шагам
Попробуй один шаг и продолжи в режиме обучения или посмотри готовое решение
