Синтез вещества

[AndreyP]

рисунок 1.11 там а) виртуальный фотон взаимодействует с кварком в протоне- мишени, б) виртуальный фотон возникший при аннигиляция электрона и позитрона, распадается на кварк-антикварковую пару. Синтез из электронов не вижу..
Мда ,до 11 главы мне еще далеко....

[Munin]

AndreyP в сообщении #963835 писал(а):

Синтез из электронов не вижу..

Ну вот (б) же - это он и есть.

[AndreyP]

Здесь аннигиляция электрона и позитрона.
Я то было подумал, что столкнув два отрицательно заряжены электрона можно синтезировать протон.
Или вы хотите сказать что при столкновении одного пучка электронов с другим пучком электронов, будут образовываться пары электрон -позитрон, которые при аннигиляции будут образовывать пару кварк-атрикварк?

[levtsn]

Munin в сообщении #963796 писал(а):

Да!!!

а заряд куда?

[Xey]

AndreyP в сообщении #963800 писал(а):

где можно про это почитать?

В газетах.
Это происходит на наших глазах. Лет 5 назад об этом писали все газеты. В Церне на встречных пучках столкнули ядра свинца (они как мешки с протонами и нейтронами). Получили кварк-глюонную плазму, при остывании которой образуются элементарные частицы.

[Munin]

AndreyP в сообщении #963874 писал(а):

Здесь аннигиляция электрона и позитрона.

Принципиальной разницы нет. Были и электрон-электронные коллайдеры. А вот с протонами наоборот: довольно долго предпочитали сталкивать протон с антипротоном, а вот LHC - протон-протонный коллайдер. Вот полезная сводочка:
http://en.wikipedia.org/wiki/List_of_accelerators_in_particle_physics

AndreyP в сообщении #963874 писал(а):

Я то было подумал, что столкнув два отрицательно заряжены электрона можно синтезировать протон.

Можно, об этом вам и говорят!

AndreyP в сообщении #963874 писал(а):

Или вы хотите сказать что при столкновении одного пучка электронов с другим пучком электронов, будут образовываться пары электрон -позитрон, которые при аннигиляции будут образовывать пару кварк-атрикварк?

Нет, зачем пары? Достаточно, что при столкновении будут возникать виртуальные фотоны, такие же как при аннигиляции (за вычетом энергии аннигиляции 1 МэВ, что сущая ерунда по масштабам ускорителей - и вообще, для рождения протона нужно не меньше 1 ГэВ энергии).

levtsn в сообщении #963891 писал(а):

а заряд куда?

Кроме одной частицы, которая нас интересует, будет образовываться и несколько других частиц: электроны, $\pi$-мезоны, ряд других мезонов, может быть, ещё какие-то барионы. Суммарный заряд будет сохраняться, но поскольку будет достаточно и положительно, и отрицательно заряженных частиц, то рожение положительного протона из отрицательной или нейтральной системы не составляет проблемы.

Более того, чем легче частицы (по массе), тем больше их будет возникать. Так что, в основном посыплются $\pi$-мезоны: они самые лёгкие из адронов (именно адроны легко рождаются сильным взаимодействием, а электромагнитное - работает менее интенсивно, чем сильное).

Xey в сообщении #963904 писал(а):

Это происходит на наших глазах. Лет 5 назад об этом писали все газеты. В Церне на встречных пучках столкнули ядра свинца (они как мешки с протонами и нейтронами). Получили кварк-глюонную плазму, при остывании которой образуются элементарные частицы.

В ЦЕРНе? Это на LHC, что ли? Первым на QGP претендует ускоритель RHIC, в Брукхевене (Лонг-Айленд, шт. Нью-Йорк).

[AndreyP]

Munin в сообщении #964217 писал(а):

Достаточно, что при столкновении будут возникать виртуальные фотоны, такие же как при аннигиляции

Эта фраза меня подталкивает на мысль, что в принципе не имеет значения какие частицы мы сталкиваем, главное что бы они несли необходимую энергию, достаточную что бы "вытрясти из материи"виртуальные фотоны, которые дадут нам пару кварк - анти кварк. Или данная мысль абсурдна, и не имеет ни чего общего с реальностью?

[Munin]

AndreyP в сообщении #966961 писал(а):

Эта фраза меня подталкивает на мысль, что в принципе не имеет значения какие частицы мы сталкиваем, главное что бы они несли необходимую энергию, достаточную что бы "вытрясти из материи"виртуальные фотоны, которые дадут нам пару кварк - анти кварк. Или данная мысль абсурдна, и не имеет ни чего общего с реальностью?

Она очень близка к реальности.

Но всё-таки имеет значение, какие частицы мы сталкиваем. Смотрите. Если мы сталкиваем $e^-e^+,$ то они взаимодействуют электромагнитно. (Ещё они взаимодействуют слабо, но этим можно пренебречь, по крайней мере до энергий столкновения $\sim m_W\approx 70\text{ ГэВ}.$) При столкновении они дадут виртуальный фотон. Фотон распадётся тоже на частицы, которые взаимодействуют электромагнитно - на какие хватит энергии. Например, на $e^-e^+,$ на $\mu^-\mu^+,$ на $q\bar{q}$...

А если мы сталкиваем кварки (в составе адронов, разумеется, но начиная с некоторой энергии это уже не играет роли), то они взаимодействуют и электромагнитно, и сильно. Они могут дать при столкновении и виртуальный фотон, и виртуальный глюон. Кого они дадут с большей вероятностью? В целом, это определяется соотношением двух констант связи: электромагнитной $\sqrt{\mathstrut\alpha_{\mathem{em}}}$ и сильной $\sqrt{\mathstrut\alpha_{\mathem{QCD}}}.$ Электромагнитная константа связи - не такая уж большая, она примерно равна 0,1. А вот сильная константа связи - гораздо больше, она около 1 (ну, может, где-то 0,7, это зависит от конкретных условий). И получается, что виртуальный глюон испускается гораздо чаще. А на что распадается виртуальный глюон? На $e^-e^+$ и на $\mu^-\mu^+$ он распасться не может: эти частицы взаимодействуют только электромагнитно. Получается, что он может распасться только на $q\bar{q}.$ Хотя иногда будет получаться и виртуальный фотон, и будут получаться и те частицы, которые для глюона "под запретом".

Вот на что повлияет, какие частицы мы сталкиваем. На вероятности результатов. Одни станут больше, другие станут меньше.

На это повлияют и другие условия столкновения: скорости частиц (их энергии), направления движения ("в лоб" - самое эффективное), их поляризации (то есть, направления спина - магнитного момента). Кроме того, в одних случаях новые частицы полетят в одну сторону, а в других - в другую. Вместе получается большая формула.

[AndreyP]

Munin, спасибо за разъяснения.