Observăm mai îndeaproape LHC
Electronvoltul, unitate de energie notată cu eV, este utilizată pentru energii mici.
1 electron-volt
1 eV este definit ca fiind cantitatea de energie echivalentă cu cea obținută de un singur electron (sau proton) nelegat atunci când este accelerat printr-o diferență de potențial electrostatic de un volt, in vacuo Atunci, o baterie de 1,5 V oferă fiecărui electron o energie de 1,5 eV. Sau tubul CRT al unui televizor furnizează ~ 20 keV. 1 eV = 1.602-10-19 Joule 1 MeV = 106 eV 1 GeV = 109 eV 1 TeV = 1012 eV |
Energiile la CERN …..
Linac 50 MeV (Linac4 160 MeV)
PSB 1.4 GeV
PS 25 GeV
SPS 450 GeV
LHC 7 TeV |
Atunci, fiecare proton atinge energia de 7 TeV în timp ce se deplasează în acceleratorul LHC.
Ar fi nevoie de 350 de milioane de televizoare „conectate” (~20 keV) pentru a atinge această energie.
Să luăm o secțiune de accelerator de 12 cm în TRC, avem un accelerator complex foarte special:
0,12 x 350-106 ~ 40-106 m (40000 km !).
„Acceleratorul nostru” ar trebui să fie plasat pe linia Ecuatorului.
Deci, este complexul acceleratorului de la CERN atât de mare?
Potem considera, de asemenea, o banală baterie de 1,5 V.
ELHC / EBattery = 4,7×1012.
Considerând dimensiunea sa de 5 cm:
4,7×1012×0,05 ~ 2,3-1011 m (230 milioane de km!).
Distanța medie dintre Soare și Pământ este de 149 milioane de kilometri.
Pot fi calculată orbita necesară pentru a acoperi această lungime:
2,3-1011 /2π
radia orbitală =3,7-1010 m
Deci, cam de 100 de ori raza orbitală a Lunii.
Determinat, LHC nu este prea mare !!!!
Unitatea de masă
Din echivalența dintre masă și energie, unitatea folosită este eV/c2 și multiplii lor MeV/c2 sau GeV/c2 .
(1 unitate de masă atomică – 1 u = 0,9315 GeV/c2)
De exemplu:
(1 unitate de masă atomică – 1 u = 0,9315 GeV/c2)
De exemplu:
masa electronului= 0,5110 MeV/c2
masa protonului= 0,9383 GeV/c2
masa neutronului= 0,9396 GeV/c2
Dar, pentru scurtime, folosind așa-numitele „unități naturale” (c = 1), se scrie doar eV ( sau MeV sau GeV), dând sigur că cine citește știe cum funcționează echivalența.