14: Colisiones relativistas

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14.1: Preludio a las colisiones relativistas
En supercolisionadores como los del CERN en Ginebra y (antes) Fermilab en Chicago, las partículas pequeñas como electrones y protones se aceleran a velocidades cercanas a la de la luz, luego se les hace colisionar entre sí en un intento de crear tipos exóticos de materia (es decir, partículas no comunes). La razón misma por la que esto se puede hacer es la relación entre energía, masa e impulso dada por la versión general de la famosa ecuación de Einstein.
14.2: Fotones
Antes de sumergirnos en los ejemplos, hay una partícula que requiere una atención especial: el fotón, o cuántica de la luz, de esa otra teoría de principios del siglo XX conocida como mecánica cuántica. Los fotones viajan (por definición) a la velocidad de la luz, y por lo tanto necesitan ser sin masa. Sin embargo, sí llevan energía, lo que está relacionado con su frecuencia.
14.3: Colisión totalmente inelástica
En una colisión totalmente inelástica, las partículas se pegan entre sí. Un posible ejemplo es la absorción de un fotón por una partícula masiva, resultando en un aumento de su masa, así como posiblemente un cambio en su impulso.
14.4: La desintegración radiactiva y el marco del centro de impulso
La desintegración radiactiva es el proceso por el cual las partículas inestables de alta masa; se deshacen en partículas más estables con menor masa. Aunque el proceso en sí es de naturaleza mecánica cuántica, las dinámicas de desintegración radiactiva se describen por relatividad especial y son esencialmente idénticas a las de una colisión inelástica a la inversa.
14.5: Colisión Totalmente Elástica - Dispersión Compton
Como ejemplo final de colisión en relatividad especial, consideramos el caso totalmente elástico: una colisión en la que se conserva el impulso total, la energía cinética total y la masa de todas las partículas.
14.E: Colisiones Relativistas (Ejercicios)

Miniaturas: Agujero negro.