Cum se determina/masoara masele particulelor ?

[HarapAlb]

 Topic initiat de o intrebarea lui Alex.

 Nu cred ca exista o regula generala de cum se masoara experimental sau cum se determina teoretic masele particulelor.
 
 In experimente oamenii de stiinta se folosesc de legea conservarii energiei si a impulsului pentru a stabili niste ecuatii in care masa particulei ce se doreste a fi determinata apare ca necunoscuta. Prin experiment se masoara ceilalti termeni (energia, impulsul a particulelor cunoscute implicate in proces) ce apar in ecuatii, iar in final prin rezolvarea sistemul de ecuatii se obtine masa particulei necunoscute.

 Teoretic nu stiu cum se determina (de fapt cum se estimeaza) masa unei particule.

 Adi sigur stie mai multe despre determinarea masei particulelor.


 Particulele elementare nu au dimensiune, ele sunt tratate ca puncte. Daca ar avea dimensiune nenula atunci s-ar putea face experimente pentru a vedea ce este inauntru 
 In cazul particulelor care au structura interna (protoni, neuroni, nuclee) estimarea dimensiunii lor se face prin experimente de imprastiere (scattering). De exemplu: se ia un proton drept tinta si se bombardeaza cu fotoni sau electroni, apoi dupa modul cum "ricoseaza" fotonii sau electronii in urma ciocnirii cu protonul se estimeaza dimensiunea lui. De mentionat ca tot prin experimente de imprastiere s-a aratat ca protonul are structura interna (compusa din quarci).

[Adi]

Foarte bine a raspuns HarapAlb.

[HarapAlb]

Ms!Eram tare curios de asta!Ecuatiile care au ca necunoscuta masa,sunt ecuatii din legea conservarii impulsului,sau....?!?!
Si in legatura cu dimensiunile lor,daca ai mai multe amanunte,ce ziceati ca se masoara?Se masoara dimensiunea "umbrei"din spatele particulei,sau...?!?!Imi plac amanuntele!!!!(nu la scoala!)

 Da, in general, ecuatiile care au ca necunoscuta masa se obtin din legea conservarii energiei si a impulsului. Se poate ca ecuatiile sa nu fie folosite in forma bruta ci sa se faca mai intai niste transformari de variabile pentru a usura calculul, insa in esenta ele sunt echivalente cu conservarea energiei si a impulsului.

 Daca am incerca determinam dimensiunea unei particule folosind conceptele fizicii clasice, da, se masoara "umbra" din spatele particulei. Asta pentru ca in fizica clasica particulele sunt ca niste bile de biliard, adica impenetrabile si au dimensiune bine definita. in schimb, in fizica cuantica particulele (si corpurile in general) nu mai sunt impenetrabile si nu au dimensiune bine definita in sensul ca ele apar ca niste norisori sferici in loc de bile de biliard. Faptul asta se vede in experimente ca nu se obtine o "umbra" bine conturata. De fapt nu se masoara umbra ci energia, impulsul si distributia spatiala a particulelor ricosate.

Uite aici ai un articol despre cum s-a ajuns la concluzia ca atomul are structura interna (nucleu si electroni), prin analogie la fel se procedeaza si cu protoni, neutroni cand se vrea determinarea structurii interne.

[Adi]

HarapAlb a raspuns frumos si prompt ca de obicei. As adauga ca asa cum s-a descoperit structura atomului trimitand particule alfa prin un material (foita de aur), tot asa s'a descoperit si structura protonului, trimitand electroni drept probe in protoni. S'au observat trei centre de sarcina electrica, cei trei cuarci din proton. La fel pentru neutroni, tot trei cuarci.

[[RHF]{NC}The Eagle]

Uitati un raspuns interesant de pe un site => Measuring particle masses (engleza) .Sper sa va lamureasca un pic mai mult.Spor

[Adi]

Foarte interesant site-ul, multumesc, Eagle.

[[RHF]{NC}The Eagle]

Nu aveti pentru ce sper sa va ajute in a intelge mai bien cum se determina masa particulelor ..adica sa va ajute partial.Spor!