Русская Википедия:Физика высоких энергий
Фи́зика высо́ких эне́ргий — раздел физики элементарных частиц, изучающий взаимодействия элементарных частиц и/или ядер атомов при энергиях столкновения, существенно выше, чем массы самих сталкивающихся частиц (см. Эквивалентность массы и энергии).
Из соотношений неопределённости для ультрарелятивистских частиц следует, что для исследования деталей структуры элементарных частиц с размерами порядка <math>\Delta r</math> нужны зондирующие частицы с энергиями <math>\Delta E \geqslant \frac{c \hbar}{\Delta r}</math> или <math>\Delta E \geqslant \frac{2 * 10^{-14}}{\Delta r}</math>, где <math>E</math> выражена в Гэв, а <math>r</math> в см.[1] Энергия частиц для изучения очень мелких деталей растет с уменьшением размера этих деталей. В настоящее время энергии элементарных частиц в ускорителях составляют порядка <math>1000</math> Гэв, что позволяет изучать структуру элементарных частиц с точностью <math>10^{-17}</math> см.[2]
Эксперименты по физике высоких энергий проводятся с помощью ускорителей заряженных частиц и ядерных реакторов. Также источником частиц высоких энергий являются космические лучи. В неускорительных экспериментах с космическими лучами изучают, в основном, свойства нейтрино и поведение частиц при сверхвысоких энергиях (широкие космические ливни).
Детекторы частиц
Шаблон:Главная Основа любого эксперимента в области физики высоких энергий — детекторы ионизирующего излучения и гамма-лучей. Детектор регистрирует продукты реакций между частицами, и физики восстанавливают сами реакции по этим данным. В настоящее время основные типы детекторов, используемых в экспериментах в физике высоких энергий — полупроводниковые детекторы, дрейфовые газовые камеры и калориметры электромагнитных и адронных ливней. Также для регистрации результатов столкновений используются толстослойные фотопластинки, пузырьковые камеры, искровые камеры и другие детекторы элементарных частиц. Из различных типов детекторов физики собирают огромные детекторы элементарных частиц, так называемые детекторы общего назначения.
Примеры детекторов: ATLAS и CMS на протон-протонном коллайдере БАК (LHC, Швейцария/Франция), D0 и CDF на протон-антипротонном коллайдере Tevatron (США), BaBar и Belle на асимметричных электрон-позитронных фабриках B-мезонов в лабораториях SLAC (США) и KEK (Япония), а также детекторы СНД и КМД-3, работающие на электрон-позитроном ускорителе ВЭПП-2000.
См. также
Литература
- Перкинс Д. Введение в физику высоких энергий. — М., Мир, 1975. — 416 с.
Примечания
Шаблон:Разделы физики элементарных частиц
- ↑ Широков Ю. М., Юдин Н. П. Ядерная физика. — М., Наука, 1972. — с. 262—263
- ↑ Яворский Б. М., Детлаф А. А. Справочник по физике. — М., Наука, 1990. — с. 542—543
