Momentum
Momentum günlük yaşamda bir nesnenin kütlesi ile hızının çarpımı olarak tanımlanır. Fakat Büyük Hadron Çarpıştırıcısı’nda tüm parçacıklar hem çarpışma öncesi hem de çarpışma sonrasında ışık hızına yakın hareket ederler (hızlandırılmış protonlar için v=0,999999991c). Bu yüzden Einstein’ın özel görelilik teorisini kullanmak zorundasınız. Einstein’ın momentum formülü ise biraz daha karmaşık, fakat kullanışlıdır.
Einstein’ın ünlü formülü ile başlıyoruz:
Burada E enerjiyi, p momentumu, m kütleyi ve c ışık hızını temsil eder. Momentum üç eksen (x, y, z) üzerinde üç izdüşümlü bir vektördür ve eğer bir vektörün ne olduğunu bilmiyorsanız vektörlere bakınız.
Eğer formülün bağlı olduğu değişkenleri taşıyarak cebir kullanırsak, momentumun büyüklüğünü, enerji ve kütlenin bir fonksiyonu olarak ifade edebiliriz.
Doğada momentum korunur. Çarpışmadan önceki ve sonraki momentum birbirine eşittir: pöncesi=psonrası. Bir elektron-pozitron çiftine ayrışan bir Z bozonu için bu pZ = pe– + pe+.
Test sorusu: Günlük hayatta momentumun p=mv formülünde, foton gibi kütlesiz parçacıkların momentumlarının 0 olması problemi ile karşılaşırız. Özel görelilik kuramına göre, kütlesiz parçacıkların momentumu ne olur?