Электронно-ядерные ливни. РЕАЛЬНАЯ ФИЗИКА. Глоссарий по физике

Электронно-ядерные ливни

Электронно-ядерные ливни (проникающие ливни, мезонные ливни, струи, звёзды) - поток генетически связанных адронов и электронов, возникающий в результате взаимодействия адрона или лептона высокой энергии (

>10⁹ эВ) с нуклонами или ядрами. Открыты в 40-х гг. 20 в. при изучении взаимодействий космич. частиц с ядрами с помощью Вильсона камеры и ядерных фотографических эмульсий. Детально изучены в экспериментах на ускорителях заряженных частиц с помощью электронных детекторов и пузырьковых камер (рис. 1).

Рис. 1. Электронно-ядерный ливень, зарегистрированный в пузырьковой камере. Стрелкой отмечено начало ливня.

В результате взаимодействия адронов с нуклонами или ядрами происходит множественное рождение мезонов (если энергия столкновения достаточна), в т. ч. нейтральных пи-мезонов, h-мезонов и др., распадающихся с испусканием фотонов практически в точке взаимодействия. Фотоны сравнительно быстро конвертируются в электрон-пози-тронную пару и дают начало электронно-фотонному ливню. T. о., в результате взаимодействия наряду с мезонами (проникающая компонента) появляются электроны и фотоны (смешанный ливень). При очень высоких энергиях ( >1 ТэВ) рождённые частицы вылетают в виде узкого пучка-струи. Сечение образования Э--я. л. (сечение неупругого взаимодействия) s близко к геометрич. сечению нуклонов и ядер. При энергиях первичных частиц

>30 ГэВ сечения s растут пропорционально ln²

В протон-протонных столкновениях в интервале энергий от 30 до 1,5·10⁵ ГэВ сечение меняется от 30 до 55 мб. Для взаимодействий адронов с ядрами s зависит от массового числа A: s~А^a, где a~0,7

0,8.

Одной из важных особенностей Э--я. л. является множественное рождение частиц (см. Множественные процессы), причём ¹/₃ от полного числа рождённых пионов составляют нейтральные пионы, дающие после распада начало электронно-фотонному каскаду.

Доля энергии, уносимая дочерними частицами, достигает в среднем в нуклон-нуклонных взаимодействиях 50%, причём 25-30% от этого значения составляет энергия нейтральных пионов p⁰. Остальную энергию (

50%) сохраняет частица той же природы, что и первичная, или близкая к ней по кварковому составу (напр., протон, нейтрон, гиперон, D-резонанс и др. в случае первичного протона). Такие частицы наз. лидирующими. Они имеют широкий спектр (рис. 2). Вызывая развитие электронно-ядерных каскадов в веществе, лидирующие частицы увеличивают проникающую способность адронов (рис. 3).

Рис. 2. Спектр лидирующих протонов в протон-протонном столкновении при энергии 200 ГэВ; x-отношение энергии лидирующего протона к энергии первичного протона.

В атмосфере Земли Э--я. л., создаваемые первичными космич. адронами, образуют все вторичные компоненты космич. лучей: электронно-фотонную из-за распада p⁰, мюонную и нейтринную из-за распада заряж. пионов и ка-онов, адронную в результате переноса энергии в глубь атмосферы лидирующими частицами.

Рис. 3. Электронно-ядерный каскад, зарегистрированный в ионизационном калориметре из Fe, и его возможная интерпретация как цепь последовательных столкновений; x = rl, где l-толщина вещества в калориметре, r - плотность вещества. По оси ординат отложено число частиц (в основном электронов); энергия первичной частицы ~ 500 ГэВ.

При энергиях выше 10⁶ ГэВ космич. адроны рождают в атмосфере гигантские Э--я. л., наз. широкими атмосферными ливнями. Теоретич. описание Э--я. л. основано на кварковых, кварк-партонных и др. моделях. Эти модели позволяют описать качеств., а иногда и количеств. особенности Э--я. л. (см. Квантовая хромодинамика).

Литература по

Никитин Ю. П., Розенталь И. Л., Теория множественных процессов, M., 1976; Гришин В. Г., Инклюзивные процессы в адронных взаимодействиях при высоких энергиях, M., 1982; Мурзин В. С., Сарычева Л. И., Физика адронных процессов, M., 1986. В. С. Мурзин.

к библиотеке к оглавлению FAQ по эфирной физике ТОЭЭ ТЭЦ ТПОИ ТИ

Знаете ли Вы, что такое мысленный эксперимент, gedanken experiment?
Это несуществующая практика, потусторонний опыт, воображение того, чего нет на самом деле. Мысленные эксперименты подобны снам наяву. Они рождают чудовищ. В отличие от физического эксперимента, который является опытной проверкой гипотез, "мысленный эксперимент" фокуснически подменяет экспериментальную проверку желаемыми, не проверенными на практике выводами, манипулируя логикообразными построениями, реально нарушающими саму логику путем использования недоказанных посылок в качестве доказанных, то есть путем подмены. Таким образом, основной задачей заявителей "мысленных экспериментов" является обман слушателя или читателя путем замены настоящего физического эксперимента его "куклой" - фиктивными рассуждениями под честное слово без самой физической проверки.
Заполнение физики воображаемыми, "мысленными экспериментами" привело к возникновению абсурдной сюрреалистической, спутанно-запутанной картины мира. Настоящий исследователь должен отличать такие "фантики" от настоящих ценностей.

Релятивисты и позитивисты утверждают, что "мысленный эксперимент" весьма полезный интрумент для проверки теорий (также возникающих в нашем уме) на непротиворечивость. В этом они обманывают людей, так как любая проверка может осуществляться только независимым от объекта проверки источником. Сам заявитель гипотезы не может быть проверкой своего же заявления, так как причина самого этого заявления есть отсутствие видимых для заявителя противоречий в заявлении.

Это мы видим на примере СТО и ОТО, превратившихся в своеобразный вид религии, управляющей наукой и общественным мнением. Никакое количество фактов, противоречащих им, не может преодолеть формулу Эйнштейна: "Если факт не соответствует теории - измените факт" (В другом варианте " - Факт не соответствует теории? - Тем хуже для факта").

Максимально, на что может претендовать "мысленный эксперимент" - это только на внутреннюю непротиворечивость гипотезы в рамках собственной, часто отнюдь не истинной логики заявителя. Соответсвие практике это не проверяет. Настоящая проверка может состояться только в действительном физическом эксперименте.

Эксперимент на то и эксперимент, что он есть не изощрение мысли, а проверка мысли. Непротиворечивая внутри себя мысль не может сама себя проверить. Это доказано Куртом Гёделем.

Понятие "мысленный эксперимент" придумано специально спекулянтами - релятивистами для шулерской подмены реальной проверки мысли на практике (эксперимента) своим "честным словом". Подробнее читайте в FAQ по эфирной физике.

НОВОСТИ ФОРУМА

Рыцари теории эфира