입자 충돌 :에너지와 물질의 작은 춤
본질적으로, 입자 충돌 둘 이상의 입자가 가까이 다가오고 서로 상호 작용하는 행위입니다. 이 상호 작용은 서로 튀는 두 개의 당구 공과 같이 간단하거나 입자 가속기에서 양성자를 분쇄하는 것처럼 엄청나게 복잡 할 수 있습니다.
충돌 중에 어떻게됩니까?
* 에너지 전송 : 충돌의 가장 중요한 측면은 입자들 사이의 에너지 교환입니다. 여기에는 아인슈타인의 유명한 방정식 E =MC²에 의해 설명 된 바와 같이, 운동량, 운동 에너지 및 질량의 변형도 포함될 수있다.
* 입자 생성 및 소멸 : 관련된 에너지에 따라 충돌 중에 새로운 입자가 생성 될 수 있습니다. 반대로, 기존 입자는 소멸되어 질량을 에너지로 전환 할 수 있습니다.
* 근본적인 힘 : 충돌 동안 입자들 사이의 상호 작용은 자연의 기본력, 즉 강한 힘, 약한 힘, 전자기력 및 중력력에 의해 지배된다.
입자 충돌 유형 :
* 탄성 충돌 : 이러한 충돌은 운동량과 운동 에너지를 모두 보존합니다. 벽에서 튀는 완벽하게 탄력있는 공이 생각하십시오.
* 비탄성 충돌 : 이러한 충돌은 운동량을 보존하지만 운동 에너지는 아닙니다. 일부 에너지는 입자의 열, 소리 또는 변형으로 손실됩니다.
* 고 에너지 충돌 : 이러한 충돌은 입자 가속기와 같은 매우 높은 에너지에서 발생합니다. 그들은 이국적인 입자의 생성으로 이어지고 물질의 기본 특성에 대한 통찰력을 제공 할 수 있습니다.
입자 충돌은 어디에서 발생합니까?
* 입자 가속기 : 이 기계는 입자를 높은 에너지로 가속화하고 서로 또는 고정 목표와 충돌하도록 설계되었습니다. 예로는 대형 Hadron Collider (LHC) 및 Stanford Linear Accelerator Center (SLAC)가 있습니다.
* 우주 광선 : 외부 우주의 고 에너지 입자는 지구 대기의 원자와 충돌하여 2 차 입자의 샤워를 만듭니다.
* 원자로 : 중성자와 원자 핵 사이의 충돌은 원자력 발전소에서 에너지를 생성하는 핵분열 공정에 중요합니다.
왜 입자 충돌을 연구합니까?
입자 충돌은 우주의 기본 빌딩 블록을 연구하기위한 강력한 도구입니다. 충돌 제품을 분석함으로써 과학자들은 다음을 수행 할 수 있습니다.
* 새로운 입자 발견 : LHC에서 Higgs Boson의 발견이 대표적인 예입니다.
* 테스트 이론적 모델 : 입자 충돌은 입자 물리학의 표준 모델과 같은 물리에 대한 이해를 검증하고 개선하는 데 사용할 수있는 실험 데이터를 제공합니다.
* 초기 우주를 탐구하십시오 : 입자 충돌 조건은 초기 우주의 조건을 모방하여 우주의 진화에 대한 통찰력을 제공 할 수 있습니다.
결론적으로, 입자 충돌은 매우 작은 세계의 세계에 대한 매력적이고 강력한 창으로, 가장 근본적인 수준에서 물질과 에너지의 비밀을 드러냅니다.
