Il 20 Set 2008, 23:39 vladivostok ha scritto:
> > Mi potreste spiegare quali particelle vengono accelerate (e fatte
> > collidere con cosa?), negli
>
> Nel tanto di recente chiacchierato LHC un fascio di protoni viene
> fatto collidere contro un uguale fascio di protoni.
> LHC e' il primo acceleratore di questo tipo visto che prima i protoni
> venivano fatti collidere con antiprotoni.
> Siccome gli elementi elettromagnetici accelerno particelle in un senso
> e particelle dotate di carica opposta nell altro senso, ecco perche
> si accelerano protoni e antiprotoni oppure elettroni e antielettroni:
> poi usare lo stesso tubo a vuoto per contenere i due fasci e lo stesso
> elemento accelerante.
Ok, ma non � solamente queto il motivo. Dipende dalla fisica che vuoi fare.
La reazione elettrone-elettrone � diversa dalla reazione
elettrone-positrone, e quest'ultima � pi� interessante da studiare. Per
esempio a SLAC, che � un acceleratore lineare, si facevano collidere
elettroni e positroni, quando dal punto di vista costruttivo sarebbe stato
pi� semplice usare solo elettroni.
> In LHC, dovendo accelerare particelle dello stesso tipo in 2 sensi diversi
> ecco perche si hanno 2 tubi a vuoto appaiati: il tutto con grossi
> aumenti di costi. Ma allora se costa di piu perche lo si fa??
>
> Lo si fa perche piu i fasci sono densi e piu collisioni e quindi eventi
> di fisica interessante si hanno.
> Gli antiprotoni sono difficili (diciamo cosi per semplificare) da
> produrre e il risultato sono fasci meno densi (tralascio una problematica
> che puoi cercare da solo in rete e ti nomino solo una parola-chiave:
> stochastic cooling oppure electron cooling).
Questo � vero, ma non � la fine della storia. Al Tevatron, per esempio,
accelerano protoni e antiprotoni, anche perch� studiano le collisioni ad
alta energia tra quark (costituenti dei protoni) e anti-quark (costituenti
degli antiprotoni).
A LHC questa necessit� viene a cadere, in quanto alle energie aspettate le
collisioni avverrebbero tra i quark "del mare", non tra i quark "di
valenza", cio� un protone tende a comportarsi in maniera non tanto diversa
da un antiprotone. Per questo motivo possiamo usare i protoni e sfruttare i
vantaggi che hai descritto.
Provo a spiegarmi, sperando di non scrivere frescacce. Sappiamo che un
protone � costituito da 3 quark. Un antiprotone, analogamente, da 3
antiquark. Questi sono i quark di valenza. Ma un protone � un oggetto pi�
complesso di cos�: oltre ai 3 quark di valenza esiste tutto un mare di roba,
come gluoni e coppie di quark e antiquark che vengono continuamente create e
distrutte all'interno del protone. Cio� appaiono e scompaiono per un tempo
molto breve. E la stessa cosa succede nell'antiprotone. Questi sono i quark
"del mare", e sono tanti.
Fino alle energie non troppo altre, in cui la durata caratteristica
dell'interazione � superiore al tempo caratteristico di vita di queste
coppie virtuali quark-antiquark, l'interazione avviene tra i quark di
valenza (come se quelli del mare non esistessero): quindi se vuoi una
collisione tra un quark e un antiquark, *devi* usare protoni e antiprotoni.
Ma se vai ad energie abbastanza alte (� il caso LHC) l'interazione diventa
talmente "rapida" che � ha una durata confrontabile con il tempo
caratteristico di vita di queste coppie. Cio� quello che collide, in
pratica, sono i quark del mare. Allora usare protoni o antiprotoni diventa
quasi indifferente, dato che nei quark del mare ci sono comuque sia quark
che antiquark. Questo ci permette di usare i protoni, che pi� facili da
reperire etcetc.
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Received on Mon Sep 22 2008 - 17:15:24 CEST