|
|
|
No LHC cada protón acada unha enerxía de 7 TeV.
Vexamos o valor que toma o parámetro relativista γ (gamma) cando o protón posúe esa enerxía.
|
E = γ·m0·c2
7·1012eV · 1,602·10-19 J/eV = γ·1,67·10-27kg·(3·108m/s)2
Como é obvio γ>>1 , polo que estamos no "territorio" da Relatividade Especial.
Podemos calcular a velocidade do protón asociada a esa enerxía:
con γ = 7460 ⇒ v = 0,999999991·c , logo: v ~ c
|
 |
| O uso de unidades de enerxía para outras magnitudes é habitual na Física de Altas Enerxías.
Así, a enerxía en repouso do protón é:
E0 =m0·c2 ⇒ E0 = 1,67·10-27kg·(3·108m/s)2 ⇒ E0 = 1,503·10-10 J
Dado que m0 = E0/c2 , a masa en repouso do protón pode ser expresada como m0= 938,3 MeV/c2
En unidades máis do LHC temos: m0=0,0009383 TeV/c2
|
Aínda que se trata dun concepto obxecto de controversia, podemos tamén falar da chamada “masa relativista” do protón acelerado ata a enerxía de 7 TeV :
Comparemos este valor co da masa en repouso: m0=0,0009383 TeV/c2 para ver o incremento experimentado.
Tamén podemos considerar o valor do momento lineal do protón en temos relativistas:
E2 = (p·c)2 + E02 ⇒ p·c = (E2 - E02)1/2
p·c = (72 - 0,00093832)1/2 ⇒ p ~ 7 TeV/c
Trátase dun importante parámetro do acelerador.
|
Finalmente, calculamos o campo magnético presente no acelerador doutro xeito ao indicado noutra sección:
Fcentripeta = Fmagnética ⇒ m·c2/rb = q·c·B
Con, E = m·c2 ⇒ B = E/(c·q·rb)
e como E = 7 TeV ⇒ E = 1,12·10-6 J
temos: B = 1,12·10-6/(3·108·1,602·10-19·2804)
|
|