Струя (физика элементарных частиц): различия между версиями
[непроверенная версия] | [непроверенная версия] |
→Ссылки: орфография |
м →Ссылки: орфография |
||
Строка 47: | Строка 47: | ||
== Ссылки == |
== Ссылки == |
||
* М. Пескин и Д. Шредер, «Введение в квантовую теорию поля» (Westview, Boulder, CO, 1995 г.{{ref-en}} или «РХД», 2001 г. {{ref-ru}}) |
* М. Пескин и Д. Шредер, «Введение в квантовую теорию поля» (Westview, Boulder, CO, 1995 г.{{ref-en}} или «РХД», 2001 г. {{ref-ru}}) |
||
* |
* Б. Андерссон, «Лунд модель» (Cambridge University Press, 1998 г.){{ref-en}} |
||
* Открытие струй: |
* Открытие струй: Г. Хансон и др., [http://prola.aps.org/abstract/PRL/v35/i24/p1609_1 Подтверждение струйной структуры рождения адронов при e+ e- аннигиляции], Phys.Rev.Lett.35:1609 (1975).{{ref-en}} |
||
* Струнная модель для струй: Б. Андерссон и др., [http://dx.doi.org/10.1016/0370-1573(83)90080-7 «Фрагментация партонов и струнная динамика»], '''Phys. Rep. 97''', 31-145 (1983).{{ref-en}} |
* Струнная модель для струй: Б. Андерссон и др., [http://dx.doi.org/10.1016/0370-1573(83)90080-7 «Фрагментация партонов и струнная динамика»], '''Phys. Rep. 97''', 31-145 (1983).{{ref-en}} |
||
* Алгоритмы реконструкции струй: С. Д. Эллис, Д. Е. Соупер, [http://arxiv.org/abs/hep-ph/9305266 «Алгоритм последовательного комбинирования для струй в адронных столкновений»], '''Phys. Rev. D48''', 3160-3166 (1993).{{ref-en}} |
* Алгоритмы реконструкции струй: С. Д. Эллис, Д. Е. Соупер, [http://arxiv.org/abs/hep-ph/9305266 «Алгоритм последовательного комбинирования для струй в адронных столкновений»], '''Phys. Rev. D48''', 3160-3166 (1993).{{ref-en}} |
Версия от 11:27, 21 октября 2009
![](http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/9/97/CDF_Top_Event.jpg/240px-CDF_Top_Event.jpg)
Адронная струя образуется несколькими элементарными частицами, летящими в одном направлении в узком конусе. Физическая причина образования струи - адронизация кварка или глюона с большой энергией (много большей, чем масса пиона). В природе адронные струи образуются только искусственным образом, в экспериментах в физике высоких энергий.
Адронные струи в современных экспериментах
Экспериментально адронные струи изучаются при анализе энергии, оставленной заряженными частицами в калориметре детектора частиц. Обычно, калориметр разбит на множество небольших ячеек, в которых измеряется «высвеченная» энергия адронов, т.е. энергия взаимодействия заряженных частиц или фотонов с материалом калориметра. Ячейки играют роль отдельных частиц для струи, и из них можно реконструировать струю и измерить некоторые её характеристики.
Примеры важных экспериментальный техник, необходимых для изучения адронных струй:
- Реконструкция струи (например, простой конусный алгоритм реконструкции или kT алгоритм)
- Техника компенсации нейтральной компоненты струи (энергии, унесённой нейтральными частицами)
- Тагирование аромата кварков (например, b-тагирование).
Образование струй
Струи образуются в процессах рассеяния элементарных частиц, где рассеиваются или рождаются цветные объекты партоны, кварки или глюоны. Типичные процессы, где образуются струи, - аннигиляция электрона и позитрона в состояние гамма-квант/Z-бозон, при распаде которого образуется 2 кварка. Далее кварки адронизуются и образуют струи. Впервые такие события (их называют двухструйные события) наблюдались в экспериментах на электрон-позитронном коллайдере SPEAR в лаборатории SLAC (США) в 1975 г.
Вероятность получить определённое состояние со струями при рассеянии протонов можно посчитать используя пертурбативные методы квантовой хромодинамики и функции распределения партонов в протоне. Более точно, можно посчитать сечение рождения двух кварков, например в древестном приближении, тогда импульсы кварков будут соответствовать направлению струй в событии.
где
- x, Q2: переменная Фейнмана (доля импульса начального протона,которую несёт партон) и переданный импульс в процессе, соответственно.
- : сечение процесса образования двух кварков q1 и q2 из начальных партонов i и j.
- : партонное распределение для партона типа i в пучке a.
Фрагментация струи
Из-за эффекта адронизации вылетающий из точки столкновения кварк или глюон (далее будем говорить о партоне) излучает глюоны и кварк-антикварковые пары. Этот явление сродни тормозному электромагнитному излучению заряженной частицы, летящей в электромагнитном поле. Хромодинамическое поле создаётся, как другими частицами в точке столкновения, так и излучёнными самим партоном частицами. Особенностью образования струи является обесцвечивание первоначального партона. Т.к. начальный партон имеет цвет, а струя должна состоять из бесцветных адронов (или продуктов их распадов), нельзя построить изолированный механизм образования струи без учёта взаимодействия с другими частицами в столкновении. Механизм образования струи бесцветных адронов из нескольких цветных партонов, образовавшихся в результате эволюции струи, с учётом компенсации цвета, называют фрагментацией струи.
Ссылки
- М. Пескин и Д. Шредер, «Введение в квантовую теорию поля» (Westview, Boulder, CO, 1995 г. (англ.) или «РХД», 2001 г. (рус.))
- Б. Андерссон, «Лунд модель» (Cambridge University Press, 1998 г.) (англ.)
- Открытие струй: Г. Хансон и др., Подтверждение струйной структуры рождения адронов при e+ e- аннигиляции, Phys.Rev.Lett.35:1609 (1975). (англ.)
- Струнная модель для струй: Б. Андерссон и др., «Фрагментация партонов и струнная динамика», Phys. Rep. 97, 31-145 (1983). (англ.)
- Алгоритмы реконструкции струй: С. Д. Эллис, Д. Е. Соупер, «Алгоритм последовательного комбинирования для струй в адронных столкновений», Phys. Rev. D48, 3160-3166 (1993). (англ.)
- Эффект гашения струй: М. Жюлиасси и др., «Гашение струй и радиационные потери энергии в плотной ядерной материи», в Кварк-глюонная плазма 3 под ред. Р. С. Хва и К.-Н. Ванга (World Scientific, Singapore, 2003). (англ.)
- Лекции по КХД и струям: Г. Стерман, «КХД и струи», препринт YITP-SB-04-59 (2004). (англ.)
Компьютерное моделирование струй
- Монте-Карло генератор Pythia (англ.)
- Монте-Карло генератор Herwig/Herwig++ (англ.)