International Physics Masterclasses

Impuls

I hverdagen er impuls defineret som massen gange med hastigheden af et eller andet objekt. . I LHC bevæger alle partiklerne sig imidlertid både før og efter kollisionerne med næsten lysets fart (v=0,999999991c for de accelererede protoner). Derfor er man nødt til at bruge Einsteins specielle relativitetsteori, hvor formlen for impuls er en smule mere kompliceret, men stadig til at benytte.

Vi begynder med Einsteins berømte formel

Her står E for energi, p for impuls, m for masse og c for lysets fart. Impuls er en vektor, med tre projektioner på tre akser (x,y,z), og hvis du ikke ved hvad en vektor er, så følg Vektorer.

Ved hjælp af lidt omskrivninger kan man udtrykke størrelsen af impulsen som funktion af energi og masse:

I naturen er impulsen bevaret. Det betyder: hvad der kommer ind må også komme ud, hvilket i vores partikelsammenstød betyder at pfør=pefter. For en Z boson, som henfalder til et elektron-positron par betyder det pZ = pe- + pe+.

Quizz spørgsmål: I hverdagsudgaven af impuls, p = mv, er der et problem med masseløse objekter som fotonen - deres impuls ville være 0. Hvad sker der med impulsen for masseløse partikler, hvis man bruger den relativistiske version af impuls?

Her kommer du tilbage til hovedsiden for målingerne.