MOMENTO LINEAL
La animación mostra a simulación dun evento ocorrido nunha colisión dentro dun detector.
A conservación do momento lineal debe ser verificada.
Dado que os protóns que colisionan frontalmente teñen valores practicamente iguais en velocidade e dirección e polo tanto no módulo do momento lineal -7 TeV/c- (en realidade os dous feixes crúzanse no punto de interacción formando un ángulo duns 200 mrad), o momento total das partículas creadas despois da colisión debe ser cero.
Esta segunda imaxe recrea a detección de tres chorros de partículas (jets) xerados pola colisión de dúas partículas que viaxaban en sentidos opostos e en dirección perpendicular á imaxe.
Dado que o momento lineal antes da colisión é nulo, tamén debe ser cero despois. A conservación do momento pode ser observado a simple vista na imaxe.
Esta terceira imaxe representa a simulación dun dos eventos máis esperados nos detectores do LHC, a aparición da partícula de Higgs. Dous protóns viaxando en sentidos opostos e con dirección perpendicular á imaxe mostrada, colisionan producindo dúas partículas Zº que saen en sentidos opostas, e que a continuación decaen xerando dous chorros (jets) por un lado, e un par electrón-positrón por outro.
A verificación da conservación do momento lineal é evidente.
Neste caso, PT = 0 polo que a enerxía total será "empregada" na creación de novas partículas:
E = Ebeam1 + Ebeam2
Neste caso, PT ≠ 0, e daquela parte da enerxía debe ser utilizada en forma de enerxía cinética das novas partículas creadas:
E = √Ebeam
Continuemos coa diferenza entre os aceleradores con branco fixo e os colisionadores.
Tomando en consideración a enerxía que posúe cada partícula - Ep - no acelerador, temos que a enerxía dispoñible - E - para a creación de partículas, no momento da colisión é:
a) para o caso con branco fixo precisamos achegarlle a cada partícula no acelerador una enerxía :
sendo m0 a masa en repouso da partícula acelerada en unidades de enerxía.
b) para o caso con colisión frontal precisamos achegarlle a cada partícula no acelerador una enerxía :
Por tanto, para o LHC necesitamos comunicar a cada protón unha enerxía que é a metade dos 14 TeV precisados:
Ep = 7 TeV
Se consideramos o choque sobre branco fixo precisaríamos: Ep ≈ 142/(2·0,001)
Ep ≈ 98000 TeV
Os dous resultados non precisan de máis explicacións en favor do colisionador en comparación co branco fixo.
