Bliższe spojrzenie na LHC
Elektronowolt, jednostka energii oznaczana przez eV, jest używana dla małych energii.
| 1 elektronowolt
1 eV definiuje się jako ilość energii równoważną energii uzyskanej przez pojedynczy niezwiązany elektron (lub proton), gdy jest on przyspieszany przez elektrostatyczną różnicę potencjałów równą jednemu woltowi, in vacuo Więc, bateria 1,5 V dostarcza każdemu elektronowi energii 1,5 eV. Albo kineskop telewizora dostarcza ~ 20 keV. 1 eV = 1.602-10-19 dżuli 1 MeV = 106 eV 1 GeV = 109 eV 1 TeV = 1012 eV |
 |
|
Energie w CERN …..
Linac 50 MeV (Linac4 160 MeV)
PSB 1.4 GeV
PS 25 GeV
SPS 450 GeV
LHC 7 TeV |
 |
Więc każdy proton osiąga energię 7 TeV podczas ruchu w akceleratorze LHC.
Trzeba by 350 milionów „podłączonych” telewizorów (~20 keV), aby osiągnąć tę energię.
Przyjmując 12-centymetrowy odcinek akceleratora w TRC, mamy bardzo szczególny złożony akcelerator:
0,12 x 350-106 ~ 40-106 m (40000 km !).
„Nasz akcelerator” powinien być umieszczony na linii równika.
Czy zatem kompleks akceleratorów CERN-u jest tak duży?
Możemy również rozważyć zwykłą baterię 1,5 V.
ELHC / EBattery = 4,7×1012.
Przyjmując jej 5 cm rozmiar:
4,7×1012×0,05 ~ 2,3-1011 m (230 mln km!).
Średnia odległość między Słońcem a Ziemią wynosi 149 mln km.
Możemy obliczyć orbitę potrzebną do pokonania tej długości:
2.3-1011 /2π
promień orbitalny =3.7-1010 m
Więc, około 100 razy promień orbitalny Księżyca.
Zdecydowanie, LHC nie jest za duży !!!!
Jednostka masy
Z równoważności pomiędzy masą i energią używaną jednostką jest eV/c2 i ich wielokrotności MeV/c2 lub GeV/c2 .
(1 atomowa jednostka masy – 1 u = 0,9315 GeV/c2)
Na przykład:
masa elektronu= 0,5110 MeV/c2
masa protonu= 0,9383 GeV/c2
masa neutronu= 0,9396 GeV/c2
Ale dla skrótu, używając tzw. „jednostek naturalnych” (c = 1), pisze się tylko eV ( lub MeV lub GeV), dając pewność, że kto czyta, ten wie, jak działa równoważność.