¿Es posible destruir el protón en una colisión protón-protón?

Question

O en la colisión protón-electrón.

Destruir es convertirse en otras partículas, no en bariones. En el contexto de la asimetría de los bariones.

Answer 1

La mayoría de las colisiones protón-protón serán elásticas: si se lanzan dos protones, saldrán dos protones desviados en algún ángulo. Pero las colisiones más interesantes son aquellas en las que interactúan los componentes individuales del protón (quarks, antiquarks o gluones). Por ejemplo, todas las interesantes colisiones protón-protón de alta energía en el LHC son realmente colisiones de dos quarks, o dos gluones, o un gluón y un quark (o combinaciones similares que implican antiquarks) procedentes de los dos protones. Los resultados de esta colisión "dura" a menudo salen en un gran ángulo lejos del haz de protones, mientras que los "restos" del protón que no estaban directamente involucrados en la colisión navegan por la línea del haz en aproximadamente la misma dirección que el protón iba originalmente. Probablemente sea razonable decir que el protón original fue "destruido" en este proceso, aunque una gran fracción de su energía y sus componentes siguen moviéndose en la misma dirección.

Por supuesto, la palabra "destruido" es un poco confusa. Los protones no desaparecen sin más. El resultado final del proceso de colisión tiene algunas limitaciones: debe conservar el momento, la energía y el número de bariones. Un protón tiene un número bariónico +1, al igual que un neutrón y varios "hiperones" más pesados, mientras que un antiprotón tiene un número bariónico -1. El momento, la energía y el número de bariones pueden dividirse de forma complicada. Así que se podría argumentar que hay un sentido en el que no se han "destruido" los protones, ya que al final todavía hay que tener un total de 2 bariones. Pero en general, los restos de protones que se mueven por la línea de haz podría unirse con los antiquarks y hacer mesones sin número neto de bariones, mientras que los bariones podrían formarse a partir de la colisión dura y alejarse en un gran ángulo. En ese caso no diría que hay ningún sentido en el que los protones originales mantuvieran su "identidad", y creo que sería razonable decir que fueron destruidos.

Sin embargo, a pesar de todo, probablemente sea mejor no pensar en absoluto en la palabra "destruir" que has elegido. Tal vez la forma de visualizarlo sea la siguiente: la mayoría de las colisiones protón-protón son como dos bolas de billar que rebotan entre sí de forma elástica. Pero las colisiones que más interesan en un colisionador son más bien casos en los que dos bolas de billar chocan entre sí y pequeños trozos de cada una se desprenden y salen volando en un gran ángulo, pero el grueso de cada bola sigue moviéndose más o menos en la dirección en la que empezó.

Answer 2

Si cambiar los protones en otra cosa cuenta como "destruirlo", entonces sí, esto es lo que hace que las estrellas sigan ardiendo .

En particular, dos protones pueden interactuar y formar un deuterón, un positrón y un antineutrino y algo de energía.

Answer 3

La forma en que usaste el barion me hizo preguntarme si no eres consciente de la ley de casi conservación de bariones .

Del enlace:

El número de bariones está casi conservado en todas las interacciones del Modelo Estándar. Conservado' significa que la suma del número de bariones de todas las partículas entrantes es la misma que la suma de los números bariónicos de todas las partículas resultantes de la reacción. Una excepción es la anomalía quiral. Sin embargo, los esfalerones no son tan comunes. Los esfalerones electrodébiles pueden cambiar el número de bariones sólo en 3.

Answer 4

En simetrías más altas que el Modelo Estándar el el protón puede decaer . Por el momento, el límite experimental de la vida media de desintegración es muy estricto, unos 10^34 años. En estas teorías se permite la desintegración a un pión neutro y un positrón, como ejemplo.

Si tal decaimiento está permitido por simetrías superiores, entonces incluso en las colisiones se podría construir un diagrama con muy baja probabilidad que permitiera el decaimiento en una colisión, teniendo así un cambio de número de bariones.

Answer 5

colisiones de protones desde un blog del cern (LHC)

Todo es posible siempre que se cumpla la conservación de la energía.

la colisión resulta en una lluvia de todo tipo de partículas,.
en una colisión protón-protón puede ocurrir "cualquier cosa", siempre que principios importantes, como la conservación de la energía y del momento. la conservación de la energía y el momento.

¿Cuántos quarks?

El siguiente gráfico muestra dos protones a punto de colisionar. Dentro de cada protón se encuentra un "mar" de quarks y gluones . ¿Por qué tantos? ¿No has aprendido que sólo hay 3 quarks dentro de un protón? Pues bien, decimos que un protón está formado por 3 quarks de "valencia", pero también por un montón de quarks "marinos" o "virtuales" y antiquarks procedentes de los gluones.