Главная > Лептоны и кварки
НАПИШУ ВСЁ ЧТО ЗАДАЛИ
СЕКРЕТНЫЙ БОТ В ТЕЛЕГЕ
<< Предыдущий параграф Следующий параграф >>
Пред.
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41
42
43
44
45
46
47
48
49
50
51
52
53
54
55
56
57
58
59
60
61
62
63
64
65
66
67
68
69
70
71
72
73
74
75
76
77
78
79
80
81
82
83
84
85
86
87
88
89
90
91
92
93
94
95
96
97
98
99
100
101
102
103
104
105
106
107
108
109
110
111
112
113
114
115
116
117
118
119
120
121
122
123
124
125
126
127
128
129
130
131
132
133
134
135
136
137
138
139
140
141
142
143
144
145
146
147
148
149
150
151
152
153
154
155
156
157
158
159
160
161
162
163
164
165
166
167
168
169
170
171
172
173
174
175
176
177
178
179
180
181
182
183
184
185
186
187
188
189
190
191
192
193
194
195
196
197
198
199
200
201
202
203
204
205
206
207
208
209
210
211
212
213
214
215
216
217
218
219
220
221
222
223
224
225
226
227
228
229
230
231
232
233
234
235
236
237
238
239
240
241
242
243
244
245
246
247
248
249
250
251
252
253
254
255
256
257
258
259
260
261
262
263
264
265
266
267
268
269
270
271
272
273
274
275
276
277
278
279
280
281
След.
Макеты страниц

Распознанный текст, спецсимволы и формулы могут содержать ошибки, поэтому с корректным вариантом рекомендуем ознакомиться на отсканированных изображениях учебника выше

Также, советуем воспользоваться поиском по сайту, мы уверены, что вы сможете найти больше информации по нужной Вам тематике

ДЛЯ СТУДЕНТОВ И ШКОЛЬНИКОВ ЕСТЬ
ZADANIA.TO

Рождение W- и Z-бозонов в pp-столкновениях

Заряженные НР-бозоны на встречных пучках могут рождаться только парно и не резонансно (рис. 23.1).

Рис. 23.1

Сечение такого парного рождения примерно на 3—4 порядка меньше, чем сечение резонансного рождения Этот процесс, кроме того, требует еще более высоких энергий сталкивающихся электронов и

позитронов. Поэтому более доступным является рождение одиночных ЙР-бозонов на встречных пучках или с энергиями несколько сот ГэВ и выше в каждом пучке. Речь идет о реакциях инклюзивного рождения

где X - любые адронные состояния.

В основе этих реакций лежит резонансное рождение -бозонов при столкновении кварков и антикварков. Как уже говорилось в гл. 17, посвященной партонной модели, быстрый протон можно рассматривать как совокупность партонов — кварков, антикварков и глюонов, несущих примерно 44, 7 и 49% его импульса соответственно. Сечение образования -бозона при столкновении -кварка (из протона) с -кварком (из встречного антипротона) равно

Эта формула очень похожа на аналогичную формулу для рождения при столкновении и отличается от нее множителем в знаменателе. Этот множитель возникает от усреднения по цветовым состояниям сталкивающихся кварков и антикварков. (При прочих одинаковых условиях ширина распада в цветные кварки в три раза больше, чем в бесцветные лептоны: так как входит сумма по трем цветам. Сечение же образования из цветных кварков в три раза меньше, чем из бесцветных лептонов, так как кварк данного цвета может аннигилировать в только с антикварком того же цвета. Сечение рождения -бозона кварками меньше сечения образования лептонами не в 9, а в 3 раза, так как одна из троек в знаменателе сокращается с тройкой в числителе в величине

Итак, сечение рождения в резонансе равнялось бы

Так как протон и антипротон представляют собой сгустки кварков и антикварков, энергия которых не фиксирована, а распределяется, образуя непрерывный спектр, то удобно записать сечение образования Т-бозона кварками в пределе, когда разброс энергии кварков много больше ширины НР-бозона, в следующем виде:

где , 4-импульс -кварка равен , а 4-импульс -кварка равен где протона и антипротона соответственно. Так что

Усредненное по спектрам и -кварков сечение рождения -бозона из канала (с последующим распадом по каналу ) имеет вид

Здесь . В качестве канала рассмотрим, например, канал Тогда . Еслн бы подынтегральное выражение не содержало -функции, то

Напомним, что (распределение -кварков в антипротоне такое, же, как -кварков в протоне) и, следовательно,

Перейдем от переменных к переменным и Тогда

Переменная представляет собой продольный импульс -бозона в единицах его максимально возможного импульса . Удобно ввести нормированную величину К:

значения которой при различных значениях получаются численным интегрированием. При при

Оценки сечения, основанные на партонной модели, которые мы привели выше, были сделаны в середине 1970-х годов. Они представляли собой далекую экстраполяцию имевшихся в то время экспериментальных данных по глубоко неупругим процессам. Вместе с тем, было ясно, что если исходить из квантовой хромодинамики, то должны быть отклонения от партонной модели. В частности, из-за испускания тормозных глюонов должны возрасти поперечные импульсы аннигилирующих кварка и антикварка и, следовательно, поперечные импульсы рождения -бозонов. Однако, как показывают расчеты в рамках квантовой хромодинамики, основные предсказания партонной модели остаются в силе.

Чтобы в изобилии иметь столкновения достаточно энергичных кварков, необходимо, чтобы энергия сталкивающихся в несколько раз превышала массу -бозона, т. е. параметр должен быть 1/10. Если сталкивать между собой протонные пучкн, то значение должно быть еще больше, поскольку «морские» антикварки в протоне гораздо мягче валентных антикварков в антипротоне.

Расчеты для -пучков при и 540 ГэВ и ГэВ дают Аналогично в -столкновениях должны рождаться и -бозоны. Они возникаютв реакциях Экспериментально легче всего наблюдать распад Расчеты дают: при ГэВ и ГэВ. То обстоятельство, что значение примерно на порядок ниже, чем обусловлено тем, что

Последнее соотношение, в свою очередь, частично обусловлено меньшими константами связи -бозона с кварками (сравните ширину и частично—большей массой -бозона.

1
Оглавление
email@scask.ru