Küsimus:
Miks peetakse 7 TeV-d suureks energiahulgaks?
Les Adieux
2016-01-14 23:07:13 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Arvestades, et $ 7 $ TeV on enam-vähem sama kineetiline energia kui sääse lendamisel, siis miks peetakse seda LHC-s suureks energiakoguseks?

Pean silmas hiiglaslikku osakeste kiirendit mis suudavad anda ainult 7 TeV energiat? (Massikeskuses 14, kui ma hästi aru sain). Kas sellepärast, et osakesed on nii väikesed, on see energiakogus proportsioonides siis tõesti tohutu?

Kustutasin mõned teemavälised kommentaarid.Pidage meeles, et kommentaarid on mõeldud selgituse taotlemiseks ja postituse täiustamiseks.
Kolm vastused:
Ehryk
2016-01-15 17:00:32 UTC
view on stackexchange narkive permalink

$ 7 \ \ mathrm {TeV} $ ei ole nii suur kineetiline energia, mida teie küsimus ja varasemad vastused on kajastanud.

Kuid prootoni kontekstis on ülejäänud mass 1,672 dollarit \ korda10 ^ {- 27} ~ \ mathrm {kg} $ (väga, väga väike mass), kui ühel prootonil on $ 7 \ \ mathrm {TeV} $ , liigub see kindla kiirusega:

$$ E = mc ^ 2 $$ \ begin {joondama} E& = E_0 + E_ \ mathrm k \\ E_ \ mathrm k& = E- E_0 \\ & = mc ^ 2 -m_0c ^ 2 \\ & = \ gamma m_0c ^ 2 - m_0c ^ 2 \\ & = m_0c ^ 2 \ left (\ frac {1} {\ sq 1- \ frac {v ^ 2} {c ^ 2}}} - 1 \ paremale) \\ \ tähendab 1+ \ frac {E_ \ mathrm k} {m_0c ^ 2} & = \ frac {1} {\ sqrt {1- \ frac {v ^ 2} {c ^ 2}}} \\ \ tähendab {\ sqrt {1- \ frac {v ^ 2} {c ^ 2}}} & = \ frac {1} {1 + \ frac {E_ \ mathrm k} {m_0c ^ 2}} \\ \ tähendab 1- \ frac {v ^ 2} {c ^ 2} & = \ left (\ frac {1} {1 + \ frac {E_ \ mathrm k} {m_0c ^ 2}} \ right) ^ 2 \\ tähistab \ frac {v} {c} & = \ sqrt {1 - \ left (\ frac {1} {1 + \ frac {E_ \ mathrm k} {m_0c ^ 2}} \ right) ^ 2} \ end {align}

Prootoni jaoks $ 7 \ \ mathrm {TeV} $ , see on 99,9999991 dollarit \ \% $ valguskiirusega

Allikas

Pidage nüüd meeles, et see kehtib iga prootoni kohta kahes kiires , kusjuures igaühel neist on $ 7 \ \ mathrm {TeV} $ , liikudes läbi heeliumiga jahutatud ülijuhi ja põrkudes kokku $ 14 \ \ mathrm {TeV} $ span>.

Iga prootonikiir sisaldab $ 2 \, 808 $ prootonite kimpu ja iga kimp sisaldab 1,15 $ \ korda 10 ^ {11} $ prootonit, seega koosneb iga kiir $ 362 \ \ mathrm {MJ} $ (megadžaulid) ).

See annab $ 724 \ \ mathrm {MJ} $ kogu kineetilise energia ainuüksi kiirtes: umbes 7 korda suurem kineetiline energia kui 55-tonnise õhusõiduki maandumisel. tavalisel maandumiskiirusel vastavalt Vikipeedia lehele Joule'i suurusjärgu suurus või selle maandumiskiirusega 59 $ ~ \ mathrm {m / s} $ , 218,9 tonni, seega umbes ohutult laaditud Airbus A330-200 ( maksimaalne stardimass 242 tonni)

Airbus A330-200

Lisage sellele energia, mis on vajalik rõnga piisavalt ülajahutamiseks, et see jääks ülijuhtivaks, kiirendage ennekõike kiiret, kiirendage seda pidevalt, et see ei kaotaks kiirust, valgust, soojust ja energiat.

"Tipptarbimisel, tavaliselt maist detsembri keskpaigani, kasutab CERN umbes 200 megavatti võimsust, mis on umbes kolmandik energiakogusest lähedal asuva Šveitsi Genfi linna toitmiseks. Suur Hadron Collider (LHC) töötab sel aastaajal, meie prootoneid peaaegu valguskiiruseks kiirendades. CERNi energiatarve langeb talvekuudel umbes 80 megavatini. "

- CERNi toide

John Rennie
2016-01-14 23:38:05 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Kuuli energia on umbes 735 džauli ( vaadake kuuli üksikasju siit). See on umbes sama energia, mis mul on, kui sõidan umbes 4,6 m / s. Kas teid tabaks pigem minu või kuul? Kuul tapab teid, kuna see koondab kogu energia väikesele löögialale, samal ajal kui minu löögipiirkond on pigem suurem (ja kahjuks muutub see vananedes veelgi suuremaks :-).

Sa oled üsna õige, et 7 TeV pole palju energiat. Tegelikult on see umbes üks mikrodžaul. See energia on aga kontsentreerunud fantastiliselt väikesele löögialale (LHC-s umbes 10 ^ ^ - 18} $ meetrit), seega on energia tihedus fantastiliselt kõrge. See paneb ühe mikrodžauli kontsentreeruma nii väikesesse löögipiirkonda, mis on erakordselt raske.

Zek
2016-01-15 00:18:05 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Nii et kui arvestada, et 7 TeV on enam-vähem sama sääse kineetiline energia, siis miks peetakse seda LHC-s suureks energiakoguseks?

Nagu teistegi inimesed ütlesid, et see pole suur energiahulk. Kuid see on koondunud väga väikesesse ruumi. Mõelge vaid sellele, kui palju sääsk on suurem kui subatoomiline osake.




See küsimus ja vastus tõlgiti automaatselt inglise keelest.Algne sisu on saadaval stackexchange-is, mida täname cc by-sa 3.0-litsentsi eest, mille all seda levitatakse.
Loading...