加速器为什么能发现新粒子请从理论上说明,最好能列出参考文献.

来源：学生作业帮助网编辑：六六作业网时间：2024/12/26 22:57:33

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加速器为什么能发现新粒子
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加速器通常是加速带电粒子,使被加速的粒子具有很高的动能.例如加速正电荷粒子,如果粒子的速度不够大,那么由于带正电的原子核与被加速的正电粒子之间存在库仑斥力,所以加速粒子尚未打到原子核上,速度就已经变为0了.这时候不能产生任何新的栗子.如果加速粒子动能足够大,那么它就有可能打入到靶原子核中,之后靶原子核中就比原来多了一个质子,同时具有很高的能量.这个过程就是核反应.核反应的结果是产生了新的原子核,但尚不能说产生了新的粒子.燃而,如果我们用很大的加速器,使被加速的粒子具有非常高的能量,这时被加速的粒子不仅能打进靶原子核中,还会与靶原子核中的单个质子或中子发生反应,这样的反应的结果就会产生新的粒子.这实际上是一个入射粒子的能量转化为质量并因此产生具有新的质量的新粒子的过程,或者入射粒子与靶中质子或中子的质量转化为能量并产生不同质量的新的粒子的过程.关于质量与能量的相互转化问题,可以从爱因斯坦的质能方程得到初步的理E=mc^2.
另外,产生新的粒子,往往要求入射粒子具有非常高的能量.但这对加速器而言,是一件很难的事情.因此,为了产生新的粒子,科学家们通常采用对撞机.加速器的特点是,入射粒子是运动着的,靶原子核是静止的.而对撞机的特点是,两者同时都是运动着的.这样就保证了2者相撞击时,体系具有很高的能量,为新粒子的产生创造了条件.

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