Ve fyzice částic se z praktických důvodů veličiny energie (E), hybnost (p) a hmota1 (m) udávají ve stejných jednotkách, a to v jednotkách energie, tedy v násobcích eV (eV, MeV, GeV, …). Pracujeme tedy ve skutečnosti s veličinami E, pc, mc2, které ovšem zapisujeme jako E, p a m.
Tím se výrazně zjednodušují vztahy mezi jednotlivými kinematickými proměnnými, např. pro celkovou energii částice pak platí relativistický vztah
|
| (1.1) |
kde p je hybnost a m klidová hmota částice.
Při výpočtech budeme často používat součin rychlosti světla c a Planckovy konstanty, proto je velmi užitečné si zapamatovat výslednou hodnotu:
|
| (1.2) |
Poznamenejme, že v některé literatuře se používá soustava jednotek
tj. tyto konstanty ve výrazech jednoduše nevystupují. Při číselných výpočtech však musíme „doplnit“ příslušné mocniny c a ℏ tak, aby výsledná jednotka odpovídala SI. Hodnota ℏc ze vztahu (1.2) pak představuje převodní faktor mezi veličinami s rozměrem délky a energie.
V této knize budeme pro lepší orientaci čtenářů používat obě zmíněné konstanty ℏ i c. Jedinou výjimkou je vyjádření hybnosti a hmoty částic v energetických jednotkách, jak je uvedeno výše.
Příklad 1.1. Určete střední dobu života částice η0.
1Pro elementární částice používáme termín hmota, nikoli hmotnost. Termínem hmota vždy rozumíme hmotu částice v jejím klidovém systému, což je ekvivalentní její klidové energii.