Mechanismus für inelastische Stöße in der Teilchenwelt

Wir wissen, dass wir in Teilchenbeschleunigern ionisierte Teilchen kollidieren lassen. Aber wir wissen auch, dass in der Mikrowelt alle Kollisionen zwischen den Teilchen elastisch sind (nur aufgrund der elektrostatischen Kraft?). Wie also genau zwei, sagen wir, Protonen kollidieren?

Eine Antwort, die mir in den Sinn kam, ist, dass sie nicht kollidieren, aber die enormen Kräfte der elektrischen Felder brechen sie auseinander ... Oder vielleicht kommen sie mit der Energie, die wir ihnen geben, so nahe, dass die starke Kraft ... etwas tun, denke ich?

"Wir wissen auch, dass ... alle Kollisionen elastisch sind" - es sei denn, sie sind so heftig, dass die Dinge auseinanderbrechen ... Ich denke, das ist der Kern Ihrer Frage, aber Sie möchten vielleicht ein bisschen mehr klären.
Ja, ich meine, wie bricht ein Proton auseinander, ohne das andere zu „berühren“.
Könnte ein besserer Titel für die Frage "Mechanismus für inelastische Kollisionen in der Teilchenwelt" sein?
Wenn Sie sich Sorgen machen, dass sich Partikel auf dieser Ebene "berühren", dann stecken Sie wahrscheinlich immer noch im Denken auf menschlicher Ebene fest. Auf der tiefsten Ebene "berührt" sich nichts in dem Sinne, dass alle Interaktionen zwischen Feldern stattfinden. Siehe physical.stackexchange.com/q/23797
Deshalb habe ich '' '' verwendet. Aber die Bedeutung der Frage ist nicht, ob sich die Teilchen berühren, sondern was passiert, wenn sie so nah und nicht in einem relativ größeren Abstand sind. Was verursacht das, was wir Kollision nennen, wenn Sie das sagen Felder, welche Felder?

Antworten (1)

Ihre Frage scheint nach einem grundlegenden Bild für Teilchen zu suchen.

Wir haben seit langer Zeit Teilchen kollidieren lassen und tatsächlich versucht herauszufinden, was an Protonen grundlegender ist. Da wir nicht im Detail wissen können, was in der kurzen Zeit und dem kurzen Raum, in dem sie auftreten, passiert, können wir alles messen, was herauskommt, und versuchen, aus diesem „Schutt“ zu verstehen, was passiert ist.

Diese Experimente führten zur Entdeckung vieler anderer unbekannter Teilchen, aber bei ihrer Klassifizierung und Untersuchung wurden einige Regelmäßigkeiten gefunden, die es uns erlaubten zu sagen, dass sie alle aus kleineren Elementen bestehen, die Quarks genannt werden, deren Wechselwirkungen sie alle ausmachen. Spätere Experimente stimmten mit dieser Ansicht überein und haben sogar einige Vorhersagen bestätigt, die auf dieser Ansicht basierten.

Es scheint also, dass bei der Kollision zweier Protonen die Wechselwirkung zwischen diesen kleineren Bestandteilen andere Teilchen hervorbringt. Aber unsere Beweise für die Existenz dieser Quarks und ihrer Wechselwirkungen werden immer gefolgert, weil sie nicht isoliert zu existieren scheinen, sondern eher in Verbindungen, die Protonen, Neutronen und alle Arten von Mesonen und Barionen bilden.

Schließlich können unsere gegenwärtigen Theorien Reaktionen wie die zwischen Protonen nicht detailliert beschreiben. Sie liefern normalerweise Wechselwirkungs- und Transformationswahrscheinlichkeiten zwischen den fundamentalen Teilchen und andere Parameter wie Raumverteilungen und andere Erhaltungsgrößen, aber die Details der Reaktionen liegen außerhalb der derzeitigen Möglichkeiten.

Mit anderen Worten, die Antwort auf "Was passiert, wenn Protonen kollidieren?" Wenn wir mit unserem Wissen wirklich ehrlich sind, sieht das eher so aus "Protonen, Neutronen, Mesonen, Kaonen, W usw. kommen mit diesen Energien, Impulsen und Korrelationen heraus". Im Moment können wir keine Antwort geben, die intern und in zeitlicher Abfolge beschreibt, was passiert, da selbst unsere theoretischen Ansichten über Teilchen und ihre Zusammensetzung sie nicht genauer definieren können als "quantenmechanische Körper, die nicht gleichzeitig bestimmten Ort und Impuls haben können, die Teilchen und aufweisen Wellenverhalten".

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