Warum verwendet LHC a Kollision und nicht Kollision, wenn man eigentlich nur einen Ring rein braucht im Vergleich zu zwei in . Bitte antworten Sie in einfacher Sprache (ich bin mit Björken-Variablen als solchen nicht sehr vertraut).
Es ist viel einfacher, eine Protonenquelle bereitzustellen als Antiprotonen, die sich mit allem um sie herum vernichten, wenn sie nicht im Hochvakuum gehalten werden. Der einzige Unterschied ist die leichte Ladungsasymmetrie, die Sie berücksichtigen müssen, aber Proton-Proton-Beschleuniger sind sowieso meistens Gluon-Beschleuniger, die zwischen Protonen und Anti-Protonen gleich sind.
Was den Effekt der Ladungsasymmetrie angeht, so kommt es auf den Quarkgehalt der Protonen an. Um beispielsweise ein Z-Boson über die Drell-Yan- Wechselwirkung herzustellen , benötigt man ein Quark-Antiquark-Paar (z. B. ein Up/Upbar). Da Protonen aber keine Valenz-Antiquarks haben, erfordert die Ladungsasymmetrie, dass das Antiquark von den „Seequarks“ abgezogen wird. Wenn Ihr Collider eine niedrige Energie hat, haben die Seequarks im Allgemeinen nicht genug Impuls, um schwere Teilchen zu erzeugen. Dies ist der Treffer, den Sie erleiden, wenn Sie mit Proton-Proton-Kollisionen arbeiten.
Im Allgemeinen bedeutet das Fehlen von Anti-Protonen, dass Sie Anti-Quarks aus dem Vakuum ziehen müssen, was wiederum impliziert, dass sie tendenziell eine geringere Energie haben.
Unter Verwendung der Rekordenergie des LHC pro Proton, 6,5 TeV, und der Ruheenergie eines Protons, 938,257 MeV, beträgt der Bruchteil des Unterschieds zwischen der Verwendung von Protonen und Antiprotonen ungefähr
Es sieht also so aus, als ob die Energie, die sie durch die Verwendung von Antiprotonen gewinnen würden, unbedeutend gering ist.
mmesser314