إنشاء جسيمات جديدة في التصادمات عالية الطاقة، يُستخدم غالبًا لاستكشاف التفاعلات الأساسية.إنتاج الجسيمات يشير إلى إنشاء جسيمات جديدة من الطاقة، عادة في التصادمات عالية الطاقة أو من خلال التفاعلات مع الحقول. هذه العملية أساسية في فيزياء الجسيمات، حيث تتيح للعلماء استكشاف اللبنات الأساسية للمادة والقوى التي تحكمها. عندما تتصادم الجسيمات بسرعات عالية، يمكن تحويل الطاقة الحركية إلى كتلة، مما ينتج جسيمات جديدة قد تكون غير مستقرة وتضمحل بسرعة، تاركة آثارًا تلتقطها الكواشف. هكذا تم اكتشاف بوزون هيغز، وبهذه الطريقة تُدرس خصائص الكواركات والغلوونات.
ظهر هذا المفهوم مع تطور المسرعات الجسيمية في منتصف القرن العشرين، وتم إنتاج أول جسيمات مضادة في تجارب الأشعة الكونية في الثلاثينيات. تمت صياغة النموذج القياسي لفيزياء الجسيمات، الذي يصف إنتاج الجسيمات، في السبعينيات.
في التصادم، يمكن للطاقة المتاحة في إطار مركز الكتلة أن تتجاوز كتلة السكون للجسيمات الأثقل، مما يسمح بإنشائها عبر المعادلة E=mc². تطير الجسيمات المشكلة حديثًا إلى الخارج، وتُقاس مساراتها وطاقاتها ونواتج اضمحلالها بواسطة الكواشف. في بعض الحالات، يمكن أيضًا إنتاج جسيمات من تذبذبات الفراغ في مجالات كهرومغناطيسية أو جاذبية قوية، وهي ظاهرة لوحظت في تصادمات الأيونات الثقيلة ويُفترض أنها تحدث بالقرب من الثقوب السوداء.
يُستخدم إنتاج الجسيمات في التصوير المقطعي بالإصدار البوزيتروني (PET) في الطب، حيث تُنتج البوزيترونات عن طريق الاضمحلال الإشعاعي، وفي العلاج بالجسيمات لعلاج السرطان، حيث تخلق الجسيمات المتسارعة جسيمات ثانوية تلحق الضرر بالأورام.
في التصادمات عالية الطاقة في مصادم الهادرونات الكبير، تكون كثافة الطاقة عالية جدًا لدرجة أنها تخلق لفترة وجيزة حالة من المادة تسمى بلازما كوارك-غلوون، والتي كانت موجودة بعد أجزاء من الميكروثانية بعد الانفجار العظيم.
لا مقالات بعد