Kapitola 1
Jednotky

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

    ∘ --------
E =   p2 + m2,
(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:

   .
ℏc=  0,197 fm ⋅GeV
(1.2)

Poznamenejme, že v některé literatuře se používá soustava jednotek

c = ℏ = 1,

tj. tyto konstanty ve výrazech jednoduše nevystupují. Při číselných výpočtech však musíme „doplnit“ příslušné mocniny c a tak, aby výsledná jednotka odpovídala SI. Hodnota c 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 i c. Jedinou výjimkou je vyjádření hybnosti a hmoty částic v energetických jednotkách, jak je uvedeno výše.

Příklady

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.