Семинар 4; Докладчик - Бех С.В. 1 Семинар по электрослабому взаимодействию (теория Ферми) Семинар 4. - презентация

1 Семинар 4; Докладчик - Бех С.В. 1 Семинар по электрослабому взаимодействию (теория Ферми) Семинар 4

2 Семинар 4; Докладчик - Бех С.В. 2 Темы доклада 2. Нейтрино-кварковое рассеяние 1. Партонная модель (нейтрино-нуклонное рассеяние)

3 Семинар 4; Докладчик - Бех С.В Партонная модель Ключевые моменты: Большой переданный импульс Q 2 Малость поперечной компоненты импульса p T Глубоко неупругая область Взаимодействие с точечными частицами(асимптотическая свобода) Сечение – некогерентная сумма по вкладам партонов

4 Семинар 4; Докладчик - Бех С.В. 4 1.Партонная модель Сечение упругого електрон- нуклонного рассеяния диаграммы {1} выражается формулой (1.1) {1} (1.1) Вершина записывается как

5 Семинар 4; Докладчик - Бех С.В. 5 1.Партонная модель Сечение неупругого електрон- нуклонного рассеяния диаграммы {2} пропорционально свёртке лептонного и адронного тензоров Используя сохранение тока можно показать что: {2}

6 Семинар 4; Докладчик - Бех С.В. 6 1.Партонная модель В лабораторной кинематике диф. сечение может быть записано в виде:, где: (1.2)

7 Семинар 4; Докладчик - Бех С.В. 7 1.Партонная модель При больших q 2 структурные функции приобретают вид точечных: Для сравнения в упругом случае: (1.3)

8 Семинар 4; Докладчик - Бех С.В. 8 1.Партонная модель Кинематика : ПротонПартон Энергия ExE Импульс pLpL xp L p T = 0 Масса MxM Инварианты s,u,txs,xu,t Переменные Q 2,E,Wx,y Табл.А

9 Семинар 4; Докладчик - Бех С.В. 9 1.Партонная модель Удобно ввести переменную : Тогда структурные функции приобретают вид: Используя введенную выше переменную x получаем:

10 Семинар 4; Докладчик - Бех С.В Партонная модель Введём распределение партонов по импульсам: Условие нормировки имеет вид: и даёт нам:

11 Семинар 4; Докладчик - Бех С.В Партонная модель Суммируя по партонам (используя соотношение нормировки) : Обычно переопределяют через x:

12 Семинар 4; Докладчик - Бех С.В Партонная модель Используя результат КЭД для электрон-мюонного рассеяния можем написать: здесь переменные Мандельстама для партона, а Q i – заряд в единицах e. В безмассовом случае: и (1.4)

13 Семинар 4; Докладчик - Бех С.В Партонная модель Если предположить что электрон упруго рассеивается на партоне (фактически это следует из асимптотики (1.3)) тогда кинематические переменные приобретают вид из таблицы А и можно выразить x через наблюдаемые величины:, откуда:, тогда для сечения: (1.5) и

14 Семинар 4; Докладчик - Бех С.В Партонная модель Если мы разделим получившееся сечение (1.5) на кинематический множитель полученный из КЭД:,то получим выражение зависящее от x, но не зависящее от Q 2. Такое поведение называется бьёркеновским скейлингом (1.6) Было использовано соотношение:

15 Семинар 4; Докладчик - Бех С.В Партонная модель Проверка скейлинга: график диф.сечения глубоконеупругого ер- рассеяния от x (сечение делится на множитель (1.6)) данные взяты из Phys.Rev.Lett.32,118

16 Семинар 4; Докладчик - Бех С.В Нейтрино-кварковое рассеяние 1.Введём нейтрино-кварковый слабый ток 2.Используя партонную модель рассмотрим глубоко неупругий случай

17 Семинар 4; Докладчик - Бех С.В Нейтрино-кварковое рассеяние Прошлый раз мы рассмотрели рассеяние нейтрино на электроне под действием заряженного тока: (2.1)(2.2)

18 Семинар 4; Докладчик - Бех С.В Нейтрино-кварковое рассеяние Введём кварковый ток: И сопряжённый ток:

19 Семинар 4; Докладчик - Бех С.В Нейтрино-кварковое рассеяние При низких енергиях (для реакторных нейтрино) сечение квазиупругого рассеяния можно написать по аналогии с ne рассеянием: (2.3) Эксперименты дают:,где Векторный формфактор в квазиупругих нейтринных реакциях в силу изотопических свойств ud тока должен с изовекторным электромагнитным формфактором нуклона

20 Семинар 4; Докладчик - Бех С.В Нейтрино-кварковое рассеяние Применяя рассмотренную выше партонную модель мы можем написать: Кинематические переменные:

21 Семинар 4; Докладчик - Бех С.В Нейтрино-кварковое рассеяние В соответствии с диаграммой сечение приобретает вид: Где элементарные сечения имеют вид (из (2.1;2.2)): и Будем анализировать изоскалярную мешень.Нейтрино взаимодействуют только с d и u кварками. Структурные функции: (2.4)

22 Семинар 4; Докладчик - Бех С.В Нейтрино-кварковое рассеяние Собрав всё выше сказанное имеем: Таким образом если бы в атом не входили антикварки то на эксперименте получили бы: (2.5) (2.6)

23 Семинар 4; Докладчик - Бех С.В Нейтрино-кварковое рассеяние Реально на эксперименте видят Легко показать, что если отношение сечений равно R, то: В протоне Q компонента составляет около 5%, что совпадает со значением полученным на основе электророждения. Это лишний раз подтверждает единство слабого и электромагнитного взаимодействия

24 Семинар 4; Докладчик - Бех С.В. 24 Использованная литература 1.Ф.Хелзен,А.Мартин, Кварки и лептоны, М. «Мир», С.М. Биленький, Лекции по физике нейтринных и лептон-нуклонных процессов,М. Энергоиздат, Л.Б.Окунь,Лептоны и кварки,М. «Наука», М.Е.Пескин,Д.В.Шрёдер,Введение в квантовую теорию поля, «Рег. и хаот. динам.»,2001

25 Семинар 4; Докладчик - Бех С.В. 25 Конец доклада Благодарю за внимание