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Chapitre 2 • Notions de physique moderne
32
avec
s- m 2 - m 2
1
2
p = - - - - -
2vs
(2.78)
en choisissant l'axe x comme direction de l'impulsion.
Collisions de deux particules : il s'agit du même problème que précedemment, où
on aura intérêt à exprimer l'énergie dans le centre de masse, vs, en fonction de
l'impulsion des particules incidentes. On a alors :
Ys = p + ~ p 2 + mf + m~ > m1 + m2.
(2.79)
En accélérant des particules que l'on collisionne, c'est-à-dire en augmentant p, on
peut obtenir des valeurs de vs de plus en plus élevées. C'est ainsi que l'on peut
produire des particules lourdes à partir de particules légères : en collisionnant, par
exemple, deux protons de grande énergie on peut produire des particules beaucoup
plus massives tels des bosons w± ou des quarks top, dès lors que vs dépasse la
somme des masses des particules filles.
On a discuté au chapitre 1 qu'une interaction entre paiticules n' était possible que
si les différents nombres quantiques étaient conservés. On ajoute ici une seconde
condition : l'interaction doit être cinématiquement permise.
Exercices
gJ Invariance par rotation
On veut déterminer l'invariant associé à la symétrie de rotation.
a) M.ontrez que l'invariant pour une rotation d'angle e autour de l'axez:
X --7 X
1 = X COS 8 - y sin 8,
y --7 y' = X sin 8 + y COS 8,
z --7 z' = z,
est la composante selon z du moment cinétique.
b) En déduire l'invariant associé à la symétrie par rotation spatiale.