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Zitat von Slash
Zunächst, möchte ich mich als Neuling in diesem interessanten Forum vorstellen und allen Hallo sagen!
Eine Frage, die mich seit Kurzem beschäftigt ist, warum aufeinandergeschossene Teilchen (in Teilchenbeschleunigern beispielsweise) miteinander "reagieren". Unter reagieren meine ich natürlich nicht im chemischen Sinne, sondern dahingehend, dass sie bspw. in andere Teilchen zerfallen.
Sicherlich ist die Geschwindigkeit und die Masse (bpsw. eines auf hohe Geschwindigkeit gebrachten Protons) gleich Energie (E = m*v*v/2), aber wie kann man sich das vorstellen, "was interagiert" da miteinander aufgrund der Geschwindigkeiten von Teilchen (Quantenteilchen) miteinander, so dass sich etwas umwandelt.
Hm... hoffe, es ist keine zu blöde Frage....
Viele Grüße
Slash /
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Die Wechselwirkungen, an denen die jeweiligen Teilchen teilnehmen, sind entscheidend. Teilchen, die z.B. elektromagnetisch wechselwirken (alle elektrisch geladenen Teilchen), reagieren, indem sie virtuelle Photonen austauschen. Und sie reagieren auch schon bei sehr niedrigen Geschwindigkeiten miteinander. Bei niedrigen Energien handelt es sich aber i.d.R. um elastische Streuprozesse: die Teilchen tauschen Energie und Impuls miteinander aus und verändern sich ansonsten nicht.
Geht man nun zu höheren Energien über (d.h. höhere Kollisionsgeschwindigkeiten), so beobachtet man auch inelastische Streuung, bei der z.B. neue - evtl. sehr schwere und kurzlebige - Teilchen erzeugt werden. Dabei definiert immer die Wechselwirkung, was erzeugt werden kann - bei der elm. WW immer nur geladene Teilchen. Die kinetischen Energien der eingeschossenen Teilchen können dabei in die Ruhemasse der erzeugten schweren Teilchen umgewandelt werden (E = mc^2). Deshalb beobachtet man gewisse Energieschwellen, ab deren Überschreitung bestimmte "Endprodukte" erst auftreten können. Das ist der Grund, warum hochenergetische Collider so begehrt sind. Will man ein hypothetische, sehr schweres Teilchen direkt nachweisen, so führt kein Weg daran vorbei, die Ruhemasse dieses Teilchens in Form von kinetischen Energien der eingeschossenen Teilchen aufzubringen (wegen Energieerhaltung !).
Uli