Sechshundertvier

Regelmäßige Leser wissen sicherlich, wie sehr ich Stöße mag.
Trotzdem habe ich noch nie ausführlich darüber gebloggt. Das möchte ich jetzt nachholen.

Am einfachsten sind elastische Stöße zweier freier Körper zu berechnen. Die Erhaltungssätze besagen, dass Summe von (kinetischer) Energie und Impuls nach dem Stoß der gleiche ist, wie vor dem Stoß. Aus der Drehimpulserhaltung folgt weiterhin, dass der Stoßprozess sich in einer Ebene abspielt.
Inelastische Stöße sind da schon interessanter. Dabei wird ein Teil der kinetischen Energie wie-auch-immer umgewandelt.

Bei Elementarteilchen ist ein Stoß, bzw. ein Streuprozess, eine besondere Art der Wechselwirkung. Denn durch quantenphysikalische Prozesse bedingt stoßen diese Teilchen ja nicht mehr direkt, sondern ein komplizierterer Prozess findet statt. Beispielsweise wirken elektromagnetische Kräfte, die dazu führen, dass die Teilchen sich anziehen oder abstoßen. Oder die Teilchen wandeln sich unter dem Einfluss der schwachen Wechselwirkung in andere um.

Um solche Wechselwirkungen zu berechnen hat Richard Feynman einen wunderschönen Formalismus eingeführt.
Wechselwirkungsprozesse lassen sich graphisch als Feynman-Diagramme darstellen. Aus den Vertices und Propagatoren lässt sich jetzt wie mit einem Baukasten eine Formel zusammensetzen. Um diese Formel weiterzubearbeiten, muss man natürlich die Zustände der eingehenden Teilchen berücksichtigen.

Für die relativistische Kinematik nutzt man die Mandelstam-Variablen.
Mandelstam-Variablen sind Quadrate von Viererimpulsen. Man unterscheidet zwischen drei Kanälen. Der s-Kanal entspricht praktisch dem Quadrat der Gesamtenergie im Schwerpunktsystem, während der t-Kanal mit den Energie- und Impulsänderung eines Teilchens korrespondiert, und der u-Kanal die Energie- und Impulsdifferenz zweier beteiligter Teilchen repräsentiert.
Besonders interessant ist (und das ist natürlich der Clou dabei), dass s + u + t gleich der Summe der Massenquadrate der beteiligten vier Teilchen ist.

So. Auch wenn dies jetzt weitgehend unverständlich war – es musste einfach mal raus.

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Über Anne Nühm (breakpoint)

Die Programmierschlampe.
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6 Antworten zu Sechshundertvier

  1. vires schreibt:

    auch wenn ich jetzt nüsse verstanden habe, fühle ich mich durch reines lesen (und nicht verstehen) durchaus gebildeter 😉

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  2. plietschejung schreibt:

    Du muss aber auch immer angeben, was ? ;D

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  3. Pingback: Achthundertsechsundachtzig | breakpoint

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