Физика высоких энергий

Фи́зика высо́ких эне́ргий — раздел физики элементарных частиц, изучающий взаимодействия элементарных частиц и/или ядер атомов при энергиях столкновения, существенно выше, чем массы самих сталкивающихся частиц (см. Эквивалентность массы и энергии).

Из соотношений неопределённости для ультрарелятивистских частиц следует, что для исследования деталей структуры элементарных частиц с размерами порядка

Δ

r

{\displaystyle \Delta r}

нужны зондирующие частицы с энергиями

Δ

E

⩾

c

ℏ

Δ

r

{\displaystyle \Delta E\geqslant {\frac {c\hbar }{\Delta r}}}

или

Δ

E

⩾

2

∗

10

−

14

Δ

r

{\displaystyle \Delta E\geqslant {\frac {2*10^{-14}}{\Delta r}}}

, где

E

{\displaystyle E}

выражена в Гэв, а

r

{\displaystyle r}

в см. Энергия частиц для изучения очень мелких деталей растет с уменьшением размера этих деталей. В настоящее время энергии элементарных частиц в ускорителях составляют порядка

1000

{\displaystyle 1000}

Гэв, что позволяет изучать структуру элементарных частиц с точностью

10

−

17

{\displaystyle 10^{-17}}

см.Эксперименты по физике высоких энергий проводятся с помощью ускорителей заряженных частиц и ядерных реакторов. Также источником частиц высоких энергий являются космические лучи. В неускорительных экспериментах с космическими лучами изучают, в основном, свойства нейтрино и поведение частиц при сверхвысоких энергиях (широкие космические ливни).

Источник: Википедия