Frank hat geschrieben: ↑5. Jan 2019, 11:16
Müsste solch eine Temperatur nicht sofort alles umliegende verdampfen?
Bei den Kollisionen der Teilchenpakete entstehen diese Energiedichten bzw. Temperaturen innerhalb eines Volumens der Größenordnung eines Protons bzw. eines Bleikernes.
Bei der (fast lichtschnellen) Expansion handelt es sich um einen nicht-Gleichgewichtsprozess; man kann daher nicht mehr von einer Temperatur sprechen. Man kann sich jedoch vorstellen, dass die in einem Kollisionsereignis vorhandene Energie umgerechnet auf den Durchmesser des Strahlrohres vernachlässigbar klein ist. Die Gesamtenergie in den Protonstrahlen wurde m.W.n. mit der Energie eines ICE angegeben. Davon wird jedoch je Kollision nur ein winziger Bruchteil freigesetzt.
Die wesentlichen Zahlen könntest du bei CERN sicher googeln.
Frank hat geschrieben: ↑5. Jan 2019, 11:16
Könnte man so nicht einfach alle Elemente nach belieben erzeugen?
Nein, weil alles in vergleichsweise sehr leichten Teilchen freigesetzt wird. Schwerere Elemente muss man eher „vorsichtig“ aus schwereren Kernen erzeugen, ohne diese zum „Platzen“ zu bringen.
Frank hat geschrieben: ↑5. Jan 2019, 11:16
Wieviel Energie muss man dazu einsetzen, um eine Temperatur von 1 Billion C zu erzeugen?
Das kann man so nicht sagen.
Zunächst mal ist es sowieso nicht ganz richtig, bei nicht-Gleichgewichtsprozessen von einer Temperatur zu sprechen; das dient eher der Anschauung. Dann müsste man über ein bestimmtes Volumen eine mittlere Energiedichte annehmen.
Im Falle des idealen Gases gilt
pV = NkT
E = 3/2 ⋅ kT
Dabei stehen p und V für Druck und Volumen, N für die Anzahl der Gasteilchen. Dieser Zusammenhang zeigt, dass weitere Größen eingehen.
Im Falle der Blei-Blei-Kollisionen und dem entstehende Quark-Gluon-Plasma müsste man von ultra-relativistischem Gas oder besser ultra-relativistischen Flüssigkeitsgemischen ausgehen. Dazu muss ich nachlesen.