Kako nastaju cestice u akceleratorima

[Ljubo]

Evo opet spominješ  akceleratore koje niko prije tebe nije ni uveo u ovu temu (u tvom kontekstu to su dezintegratori, a to je ono što mi izgleda sporno, samo da dobijem odgovor, proslijediću ga, možda sam i ja u krivu). Ja govorim o stvarnim procesima u prirodi. Tako je u fizici mikrosvijeta poznato (bar onima koji to bolje prate) da ako imaš bilo koja dva fotona nećeš dobiti par elektron-pozitron pri bilo kom njihovom susretu!
Nije sporno tvoje tvrdjenje da se od energije može dobiti (i dobija) masa. Ali da se prvo sva masa pretvori u energiju, pa onda u nove čestice, to nisam nigdje našao (Gdje je taj konkretan link, prosvijetli nas čovječe).

[mmilan]

Verba volant, scripta manent.

tj. pojašnjenje tvoje tvrdnje da polje ima masu (to inače nigdje nećeš čuti od ozbiljnih fizičara).

Slucajno je ispred mene knjiga "Modern Elementary Particle Physics", autor Gordon Kane (University of Michigan, Ann Arbor), strana 30-31, prepisacu samo podnaslove:

a) Real spin-zero field of mass m (scalar or pseudoscalar)
b) Complex scalar (or pseudoscalar) field of mass m
c) Spin-1/2 frmion field of mass m
d) Massive Avelian vector field

To su polja mase čestica, kojima ona interaguju s drugim česticama, to nije fizičko polje makroskopskih tijela. Fizičko polje u makroskopskom smislu je nešto drugo, a o tome se radilo u postu.

Milane, to su prenosioci djelovanja, oni NISU fizičko polje!!!!

Elektromagnetno polje => foton..... de Brolj, Plank, Ajnstajn i jos mnogi prevrcu se u grobu

Molim te, nadji mi konkretnu stranicu na kojoj (od pouzadnog autoriteta) piše da su se čestice sudarile, dale čistu energiju, pa se iz te energije stvorile nove čestice. Baš bih volio da vidim koji će to fizičar da napiše, jer je to po meni revolucija u fizici (čudo nevidjeno).

Fizika za IV razred gimnazije, Milan Raspopovic, Darko Kapor, Mario Skrinjar (Zavod za udzbenike 1998. god), str 241-242

To je isti onaj udzbenik joji u naslovu jedne lekcije ima pogresno "Masa i impuls fotona" (treba da piše tačno: "Pridružena masai impuls fotona").

Evo opet spominješ  akceleratore koje niko prije tebe nije ni uveo u ovu temu

Pogledaj tvoje pitanje, trazio si odgovor. Ako pricam o elementarnim cesticama sigurno cu da pricam o procesima u akceleratoru a ne o kamenju.

(Gdje je taj konkretan link, prosvijetli nas čovječe).

Zao mi je ne pratim alternativne sajtove, izgleda da udzbenici i knjige priznate u svetu i Srbiji nisu dorasle vasem znjanju.

Ja govorim o stvarnim procesima u prirodi.

Znaci gde smo stigli - G. Kane neozbiljan fizicar, udzbenici za gimaziju su pogresni, procesi u akceleratorima nisu stvarni itd itd. Zao mi je, mislim da su ovde svi vec odavno prerasli bajke.

[Ljubo]

Milane, kopao sam malo po netu i našao link za ono što liči na tvoje tvrdjenje, citiram: "sudare se dve cestice - nastane energija a iz te energije nastaje sve i svasta, potpuno nepredvidljivo. "

To naravno nije tvoj nesretni primjer kreacije para elektron-pozitron, već potpuno obrnut proces - anihilacije sudarom protona i antiprotona:

http://www.fnal.gov/pub/inquiring/physics/collider/emc2.html

Za ovo ti i ne treba kolajder (koji si ti nazvao akcelerator - ima tu razlike, doduše  u konstrukciji - princip rada je manje više isti) jer bi do ove pojave anihilacije svejedno došlo (antiproton ne može da postoji sam za sebe). Ostatak priče ide kao što si to opisao u tvom postu koji je zbog nepreciznosti tvoje formulacije i izazvao ovu moju reakciju.
Dakle, sudar čestice i antičestice će ti  dati, naravno čistu energiju (one se u kolajderu ubrzavaju zbog konzervacije energije radi detekcije novih čestica).
Ali zanima me kako si to mislio da dobiješ sudarom "dvije čestice" regularne (dugoživeće) materije? Imaš li ti neki link koji ja ne mogu naći?

[mmilan]

Cekaj pa malo pre rece da si nasao proces kreacije parova (ono u blizini teskog jezgra, kada jezgro odnosi deo impulsa) sada nisi.

Kreacija parova cestica-anticestica je suprotan proces procesu anihilacije, mislim da su ovde na forumu svi culu za Hokingovo zracenje - e to je jedan od (teorijskih) primera. Na snimcima sa detektora parovi se savrsebo i vide.

http://en.wikipedia.org/wiki/Pair_production
http://physics.pdx.edu/~egertonr/ph311-12/pair-p&a.htm

ps. Akcelerator je siri pojam od kolajdera (akcelerator ubrzava jedan snop i gadja fiksnu metu, kolajder sudara dva snopa), uopste nisam nagalsavao da li je meta fixirana ili ne. Za ovu pricu to je nevazno.

[Ljubo]

Milane, nije uopšte sporna kreacija, pa tako je i naš svemir nastao. Ja ovdje mislim na ono što u tvojoj formulaciji prethodi kreaciji. Radi se o nepreciznoj tvojoj rečenici (ponavljam je): "sudare se dve cestice - nastane energija a iz te energije nastaje sve i svasta, potpuno nepredvidljivo. "
Iz nje bi slijedilo da možeš sudarom obične dvije čestice (npr. sudar proton-proton) da dobiješ čistu energiju - dakle  proces koji bi mogli označiti kao dezintegracija materije.
Tvoja rečenica precizno treba da glasi: "sudare se cestica i antičestica - nastane energija a iz te energije nastaje sve i svasta, potpuno nepredvidljivo. " Ti je proces anihilacije i on uopšte nije sporan (niti sam ga pokušavao sporiti).
A dalje ide priča o kreaciji, konzervaciji energije, detekciji novih čestica itd.
Inače, ne tvrdim čak ni da je proces dezintegracije nemoguć, samo ja nisam čuo da je negdje uspješno izvedena, pa sam te zato i pitao za link.
Kolajder je složenija sprava od akceleratora (na to sam mislio, a ne koji je pojam širi, pa svi znamo da je sve počelo od akceleratora!), a to i slijedi iz njihove konstrukcije (dva snopa, dva elektromagnetna polja suprotnog pravca vs. jedan snop, jedno polje).

[mmilan]

Na zalost, tehnicke karakteristike foruma ne dozvoljavaju pisanje kompleksnih formula

ps. U LHC-u ce se medjusobno sudarati protoni, tj. dve cestice. Iz tih sudara nastajace bukvalno sve druge cestice koje postoje, bez obzira na to koliki je njihov zivotni vek. HERA (u Hamburgu) sudarala je elektrrone i protone, takodje nastajale su sve cestice za koje je postojalo dovoljno energije (a energija je odredjena brzinom cestica)

[Ljubo]

Da, može i sa običnim česticama, i nastajaće razne vrste novih čestica, samo nisam našao da se one prvo pretvore u čistu energiju, pa onda u nove čestice, već ide transformacija na nivou kvarkova. Tom prilikom nastaju naravno i nove čestice.
Mislim da su energije potrebne da se pri sudaru sva masa obične materije pretvori u energiju jako visoke i ne vjerujem da će biti skoro dostignute, a na to sam mislio kad sam i rekao da će to biti revolucija u fizici!
Volio bih da razjasnimo i ono o masi fizičkog polja. Ti tvrdiš da ona postoji, pa bih te pitao kolika je, npr., masa gravitacionog polja Sunca? Pazi, svo vrijeme govorimo o makroskopskom fizičkom polju.
Znam da se sa stanovišta kvantne teorije polja, uz korišćenje operatora polja mase koja si naveo, može, u konačnom dijelu prostora, naći čestica prenosioc interakcije, no ja te sa makroskopskog stanovišta pitam koliko u brojkama iznosi ta masa i navedi mi gdje ćemo je u literaturi moći naći i pročitati (eto, recimo, za masu gravitacionog polja Sunca)?

[mmilan]

već ide transformacija na nivou kvarkova. Tom prilikom nastaju naravno i nove čestice.

Kako onda objasniti pojavljivanje ogromnog broja cestica (najcesce mezona, nekih anticestica, neutrina, itd) koje su sastavljene od kvarkova koji ne postoje u cesticama koje ucestvuju u reakciji?
Produkti su limitirani samo energijom cestica a ne vrstom cestica, mislim da to dovoljno govori o nacinu na koji se reakcije odvijaju.

Pogledaj ponovo onu reakciju u kojoj nastaju Pi mezoni - reakciju inicira sudar dva protona (uud), sa desne strane su opet dva protona ali i jedan Pi⁰ (uu^- dd^-. Druga mogucnost opet levo 2 x (uud) desno: uud + udd + ud^-, tj. 4 up i 2 down kvarka dala su: 4 up, 3 down i 1 anti-down kvark. Ako jos dodam da je ovo jedan od najcescih produkata u sudarima ocigledno je da sa tvojom predpostavkom nesto nije uredu.

masa gravitacionog polja Sunca?

Ko bude odgovorio na ovo pitanje domice Nobelovu nagradu. Gvravitacija se jos uvek ne uklapa u Standardni model a nije ni kvantovana.

Pazi, svo vrijeme govorimo o makroskopskom fizičkom polju.

Naravno, ali kvantna teorija polja svako polje (kakvo god bilo, osim gravitacionog) povezuje sa odgovarajucom cesticom. Videli smo da cestice, kvati polja, imaju masu.

Na primer kod elektromagnetnog polja, Lagranzijan koji opisuje polje dobija se tako sto se uzima da je masa jednaka nuli, posledica toga je da kvati EM polja (tj. kako se klasicno zovu prenosioci interakcije), fotoni, nemaju masu. Kod drugih prenosioca interakcije (npr. slaba sila) kvati imaju masu. EM najprisutnije polje, ali kvati tog polja nemaju masu nije pravilo vec samo jedan od mogucih slucajeva.

[Ljubo]

Ako tvrdiš da fizičko polje ima masu (u makroskopskom smislu), onda valjda treba i da navedeš podatak!
Ne odgovara ti "gravitaciono polje Sunca" jer nije obuhvaćeno kvantnom teorijom? Koliko je meni poznato, a to ima na mnogo mjesta, kvantna teorija daje za nosioca interakcije česticu graviton (teorijski, a valjda si čuo da su u toku experimenti da je dokažu, ako uistinu postoji, naravno). Ono što nije uistinu ostvareno, to je relativistička kvantna teorija gravitacije.
Ali vratimo se mi tvom tvrdjenju da fizičko polje ima masu. Voliš da daješ epohalna tvrdjenja koja se ne mogu naći nigdje.
Ne odgovara ti  gravitaciono polje? OK, hajde onda mi reci kolika je masa magnetnog polja Zemlje? Baš bih volio da saznamo, reci nam.

[mmilan]

Ako tvrdiš da fizičko polje ima masu (u makroskopskom smislu), onda valjda treba i da navedeš podatak!

Vidi par postova iznad, vec sam naveo mase svih cestica prenosioca interakcija!

Ne odgovara ti "gravitaciono polje Sunca" jer nije obuhvaćeno kvantnom teorijom? Koliko je meni poznato, a to ima na mnogo mjesta, kvantna teorija daje za nosioca interakcije česticu graviton

Jos niko nije uspeo da kvantuje gravitaciju. Strune i ostala cuda idu u tom pravcu ali jos uvek bez vecih uspeha.

Voliš da daješ epohalna tvrdjenja koja se ne mogu naći nigdje.

Nalaze se u svakoj knjizi iz kvantne teorije polja. Jedna je vec citirana.

masa magnetnog polja Zemlje?

Zamolio bih te za terminologiju koja odgovara ovoj diskusiji. Nema smisla govoriti o magnetnom vec o elektromagnetnom polju. Odgovor je pet vec naveden - foton, izuzetak.

[Ljubo]

Zemlja nema magnetno polje?

Ljudi, čujte i počujte:

Zemlja nema magnetno polje!!!

[Ljubo]

Ali hajde da spustimo loptu na zemlju. Meni izgleda da ti ne praviš jasnu razliku izmedju mase i energije (a vidiš u linku koji sam ti poslao da u Fermilabu je to jasno odvojeno), kao niti izmedju fizičkog polja (makroskopskog) i fizičke interakcije.
Fizičko polje se javlja oko svih tijela i ispoljava se u djelovanju s drugim tijelima posredstvom nosioca interakcije - da ih ne zaboravim, tu su i tvoji fotoni koje stalno prizivaš u pomoć.
Druga je stvar što primjenom kvantne fizike mi dolazimo do toga da u lokalizovanom mikro-dijelu prostora mora postojati i kvant-nosioc interakcije. On se ispoljava samo kada je interakcija prisutna, tako da se i ne može uračunati u masu samog fizičkog polja. Dakle, postoji i razlika fizičko polje - nosioc interakcije.

[mmilan]

Zemlja nema magnetno polje?

Ljudi, čujte i počujte:

Zemlja nema magnetno polje!!!

Ako nista drugo bar bih te zamolio da lepo citas sta napisem. Mislim da je recenica bila savrseno savrseno jasna, da ponovim: "Nema smisla govoriti o magnetnom vec o elektromagnetnom polju."

Fizičko polje se javlja oko svih tijela i ispoljava se u djelovanju s drugim tijelima posredstvom nosioca interakcije

Ili kvatima polja. koji mogu da imaju ili nemaju masu.

Meni izgled da ti ne pravis jasnu razliku izmedju kvatne i klasicne teorije. Izvini, ali vreme klasicne fizike je odavno proslo i necu vise da se vracam na tumacenje razlike.

[Ljubo]

Kvat polja je rezultat kvantno-mehaničke teorije i ti to kao enciklopedista naravno znaš. Predjimo odmah na fizičko tumačenje (ja sam ipak za ono što realno opažamo - takvi smo mi astrofizičari - ne vjerujemo dok ne vidimo!). Fizičari koriste termin "force carrier", pa u skladu s ovim što pričamo treba da koristiš termin "nosioc interakcije"; upravo iz razloga što ti kvati energije u jednom slučaju (foton) nemaju masu, u drugom slučaju imaju (gluon) ili se ne mogu još uvijek detektivati (graviton).
Elektromagnetno polje kao što je poznato nastaje u promjenljivom električnom (ili magnetnom) polju (a opisuje se Maxvellovim jednačinama). Neosporno je da je u svim slučajevima nosioc interakcije foton. Ono što ti izgleda tvrdiš sada postaje: Zemlja nema magnetno, već elektromagnetno polje!? Užas.
Ni to nema nigdje na svijetu zapisano. Ali kakogod, odgovori ti nama na precizno pitanje:

Ako tvrdiš da makrsoskopsko polje ima masu, KOLIKA JE MASA ZEMLJINOG MAGNETNOG POLJA (ili nekog drugog makroskopskog polja) koje znaš?

Nije u redu da se kriješ iza kvantne teorije kada pričamo o činjenicama i makroskopskim pojavama koje svi registrujemo!!

Evo i spisak svih tvojih tvrdjenja za koja mi nisi našao dokaz (neki link s ozbiljnim sadržajem bi bio dovoljan, mada ja uvijek koristim dva izvora):

1) Sudare se dve čestice u akceleratoru i nastane energija;
2) Makroskopsko fizičko polje ima masu;
3) Energija ima masu;
4) Zemlja nema magnetno polje (ima elektromagnetno polje).

Samo mi kaži gdje to piše, i sve je u redu, skidam kapu, eto nama nove fizike, ti si u pravu i ne diskutujemo više, OK?

[sale11472]

Elektromagnetno polje kao što je poznato nastaje u promjenljivom električnom (ili magnetnom) polju (a opisuje se Maxvellovim jednačinama). Neosporno je da je u svim slučajevima nosioc interakcije foton. Ono što ti izgleda tvrdiš sada postaje: Zemlja nema magnetno, već elektromagnetno polje!? Užas.

Iako sam izabrao da se ne mešam u vašu diskusiju ova tvrdnja mi je upala u oči. Sumnjam da bi jedan ASTROfizičar, ma koliko mu planetologija bila strana sebi dozvolio da napiše nešto ovakvo.
Zašto pa jednostavo.....

Elektromagnetno polje kao što je poznato nastaje u promjenljivom električnom (ili magnetnom) polju

ovo je upravo način na koji nastaje Zemljino elektromagnetno polje.... to što mi istoriskiji to polje nazivamo magnetnim je druga priča vezana za korišćenje magneta kao kompasa.....