Teilchenerzeugung

Die Äquivalenz von Energie und Masse hat u.a. zur Folge, dass bei einem Zusammenstoß zweier Teilchen mit sehr hohen Energien E, sowohl Strahlung als auch neue Teilchen entstehen können, wie dieses Bild illustriert:



Die Entstehung von neuen Teilchen in einem solchen Stoß sowie das zusätzliche Aussenden von Energie in Form von elektromagnetischer Strahlung unterliegt den wichtigsten Prinzipien der Physik: der Impulserhaltung und der Energieerhaltung. Impulserhaltung heißt, dass die vektorielle Addition der Impulse aller beteiligter Komponenten vor dem Stoß und nach dem Stoß den selben Wert liefert. Das gleiche gilt für die Energie E, wobei sich die Energie nach dem Stoß aufteilen kann auf viele Teilchen mit den Massen m1m2, ..., m5 und den Strahlungsquanten 1, 2, ..., 4:

E = m1c2 + m2c2 + m3c2 + m4c2 + m5c2 + hν1 + hν2 + hν3 + hν4

Höhenstrahlung