Механизм неупругих столкновений в мире частиц

Мы знаем, что внутри ускорителей частиц мы сталкиваемся с ионизированными частицами. Но мы также знаем, что в микромире все столкновения упругие (за счет только электростатической силы?) между частицами. Так как именно сталкиваются два, скажем, протона?

Один из ответов, который пришел мне в голову, заключается в том, что они не сталкиваются, но огромные силы электрических полей разрывают их на части... Или, может быть, с энергией, которую мы им даем, они подходят так близко, что сильное взаимодействие... что-то делать, наверное?

«мы также знаем, что ... все столкновения эластичны» - если только они не настолько сильны, что вещи разваливаются на части ... Я думаю, что это суть вашего вопроса, но вы, возможно, захотите уточнить немного больше.
да, я имею в виду, как протон распадается, не «касаясь» другого.
Может быть, лучше назвать вопрос «Механизм неупругих столкновений в мире частиц»?
Если вы беспокоитесь о «соприкосновении» частиц на этом уровне, то, я думаю, вы все еще застряли на человеческом уровне мышления. На глубочайшем уровне ничто не «соприкасается» в том смысле, который вы имеете в виду, все взаимодействия происходят между полями. См. физику.stackexchange.com/q/ 23797.
Вот почему я использовал '' ''. Но смысл вопроса не в том, соприкасаются ли частицы, а в том, что происходит, когда они находятся так близко, а не на относительно большем расстоянии. Что вызывает то, что мы называем столкновением, если вы скажете поля, какие поля?

Ответы (1)

Ваш вопрос, кажется, ищет фундаментальную картину для частиц.

Мы уже давно сталкиваемся с частицами, на самом деле пытаясь найти то, что более фундаментально для протонов. Поскольку мы не можем знать в деталях, что происходит за то короткое время и пространство, где они происходят, мы можем измерить все, что получается, и попытаться понять из этого «мусора», что произошло.

Эти эксперименты привели к открытию многих других частиц, которые были неизвестны, но при их классификации и изучении были обнаружены некоторые закономерности, которые позволили нам сказать, что все они состоят из более мелких элементов, называемых кварками, взаимодействия которых и составляют их все. Более поздние эксперименты подтвердили эту точку зрения и даже подтвердили некоторые предсказания, основанные на этой точке зрения.

Таким образом, кажется, что когда два протона сталкиваются, взаимодействие между этими меньшими составляющими производит другие частицы. Но наши доказательства существования этих кварков и их взаимодействий всегда будут выводом, потому что они, по-видимому, существуют не изолированно, а скорее в соединениях, образующих протоны, нейтроны и всевозможные мезоны и барионы.

Наконец, наши современные теории не могут дать подробного описания реакций, подобных реакции между протонами. Обычно они обеспечивают вероятности взаимодействия и трансформации между фундаментальными частицами и другие параметры, такие как пространственное распределение и другие сохраняющиеся величины, но детали реакций выходят за рамки текущих возможностей.

Другими словами, ответ на вопрос «что происходит, когда сталкиваются протоны?» если мы действительно честны в отношении наших знаний, это больше похоже на «протоны, нейтроны, мезоны, каоны, W и т. Д., Выходящие с этими энергиями, импульсами и корреляциями». В настоящий момент мы не можем дать ответ, описывающий внутреннюю и временную последовательность того, что происходит, поскольку даже наши теоретические представления о частицах и их составе не могут определить их более точно, чем «квантово-механические тела, которые не могут иметь одновременно определенные положение и импульс, которые проявляют частицы и волновое поведение».

Механизм неупругих столкновений в мире частиц
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 0v