intTypePromotion=1
zunia.vn Tuyển sinh 2024 dành cho Gen-Z zunia.vn zunia.vn
ADSENSE

Tóm tắt Luận văn Thạc sĩ Khoa học: Sự tham gia của U - hạt vào quá trình e+e- -->

Chia sẻ: Na Na | Ngày: | Loại File: DOCX | Số trang:43

46
lượt xem
5
download
 
  Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Nội dung khóa luận trình bày về quá trình tán xạ khi có sự tham gia của U - hạt, nhằm mục đích tính được tiết diện tán xạ. Bài khóa luận này bao gồm: phần mở đầu, ba chương, phần kết luận, phụ lục và tài liệu tham khảo.

Chủ đề:
Lưu

Nội dung Text: Tóm tắt Luận văn Thạc sĩ Khoa học: Sự tham gia của U - hạt vào quá trình e+e- -->

  1. Sự tham gia của U – hạt vào quá trình ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN ­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­ Đào Thị Thơm SỰ THAM GIA CỦA U – HẠT VÀO QUÁ TRÌNH e+e­  ?+e­ LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC Đào Thị Thơm                                   1
  2. Sự tham gia của U – hạt vào quá trình Hà Nội ­ 2014 ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN ­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­ Đào Thị Thơm SỰ THAM GIA CỦA U – HẠT VÀO QUÁ TRÌNH e+e­  ?+e­ Chuyên ngành:Vật lý lý thuyết và vật lý toán Mã số:60440103 LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC                                                    H ướng d ẫn khoa h ọc : GS.TS Hà Huy   Bằng Đào Thị Thơm                                   2
  3. Sự tham gia của U – hạt vào quá trình Hà Nội ­ 2014 LỜI CẢM ƠN Đầu tiên, em xin gửi lời cảm  ơn sâu sắc nhất tới Thầy giáo, GS.TS.  Hà Huy Bằng, là người đã trực tiếp chỉ bảo tận tình, trực tiếp giúp đỡ em  trong suốt thời gian học tập và hoàn thành luận văn.  Em cũng xin gửi lời cảm ơn chân thành nhất đến đội ngũ giảng dạy   đầy nhiệt tình và uyên bác của bộ môn Vật Lý Lý Thuyết đã truyền đạt cho  em những kiến thức đáng nhớ. Qua đây, em cũng chân thành gửi lời cảm ơn tới các Thầy Cô ở Khoa  sau đại học  và  Trường Đại Học Khoa Học Tự  Nhiên    đã dạy bảo và  tạo mọi điều kiện thuận lợi giúp đỡ  em trong suốt quá trình học tập và  hoàn thành luận văn của em. Cuối cùng em gửi lời cảm  ơn đến gia đình, bạn bè, người thân đã  luôn sát cánh bên em trên khắp mọi nẻo đường gian khó. Do thời gian và kiến thức còn hạn chế  nên chắc chắn khóa luận có  nhiều thiếu sót, em rất mong nhận được sự chỉ bảo, góp ý của các thầy cô  và các bạn. Một lần nữa, em xin trân trọng cảm ơn. Hà Nội, 10  tháng  01 năm 2014 Học viên  Đào Thị Thơm                                   3
  4. Sự tham gia của U – hạt vào quá trình      Đào Thị Thơm MỤC LỤC Mở  đầu………………………………………………………………………...3 Chương   1.   KIẾN   THỨC   CHUNG   VỀ   U   –   HẠT.TIẾT   DIỆN   TÁN  XẠ……..8 1.1. Giới   thiệu   chung   về   U   –  hạt……………………………………..8 1.2. Tính chất……………………………………………………….9 1.3. Hàm   truyền   của   U   –   hạt……………………………………. ….10 1.4. Lagrangian tương tác của các loại U – hạt với các hạt trong mô  hình   chuẩn…………………………………………………...… 11 1.5. Tiết diện tán xạ……………………………………………….11 Chương 2.QUÁ TRÌNH  KHI TÍNH ĐẾN U – HẠT…….….20 Chương   3.   PHÂN   TÍCH   SỐ   VÀ   VẼ   ĐỒ  THỊ……………………………....34 Kết  luận……………………………………………………………………...37 Đào Thị Thơm                                   4
  5. Sự tham gia của U – hạt vào quá trình Tài liệu tham khảo…………………………………………………………..38 Phụ lục………………………………………………………………………39 DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU, HÌNH VẼ Hình   3c :Sự   phân   bố   góc   khi   có   sự   tham   gia   của   U   –   hạt     với     và  Ʌ=1000TeV………………………………………………………………34 Hình   3c :Sự   phân   bố   góc   khi   có   sự   tham   gia   của   U   –   hạt     với     và  Ʌ=1000TeV ……………………………………………………………..35 Hình   3c :Sự   phân   bố   góc   khi   có   sự   tham   gia   của   U   –   hạt     với     và  Ʌ=1000TeV ……………………………………………………………35 Bảng   số   liệu :   Tiết   diện   tán   xạ   khi   có   sự   tham   gia   của   U   –   hạt   với   ,Ʌ=1TeV……………………………………………………………………36  Đào Thị Thơm                                   5
  6. Sự tham gia của U – hạt vào quá trình MỞ ĐẦU Vật lý hạt là một nhánh của vật lý, nghiên cứu các thành phần hạ  nguyển tử cơ bản, bức xạ và các tương tác của chúng. Lĩnh vực này cũng   được gọi là vật lý năng lượng cao bởi nhiều hạt cơ bản không xuất hiện ở  điều kiện thông thường. Chúng chỉ  có thể  được tạo ra qua các va chạm  trong máy gia tốc năng lượng cao. Những hiểu biết của chúng ta về thế giới tự nhiên phần lớn là nhờ lý  thuyết về  vật lý hạt. Các hạt cơ  bản là cơ  sở  của sự  tồn tại của vũ trụ  nhưng cũng còn khá nhiều bí ẩn liên quan tới sự hình thành vũ trụ. Nhờ cơ  học lượng tử, chúng có thể được coi là các điểm không có cấu trúc, không  kích thước hoặc là sóng. Tất cả  các hạt khác là phức hợp của các hạt cơ  bản. Đào Thị Thơm                                   6
  7. Sự tham gia của U – hạt vào quá trình Các hạt hạ nguyên tử Các nghiên cứu về vật lý hạt hiện đại đang tập trung vào các hạt hạ  nguyên tử, các thành phần cấu tạo nên nguyên tử  như   điện tử, proton,  notron (proton và notron thực ra là các hạt phức hợp cấu thành bởi hạt  quark và gluon), các hạt sinh ra từ hoạt động phóng xạ hay là các quá trình  tán xạ  như  photon, neutrino, muon, và các hạt lạ  (ví dụ  về  một hạt lạ  là   tachyon – một loại lý thuyết di chuyển nhanh hơn ánh sáng). Thực ra thuật   ngữ “hạt” được dùng chưa được chuẩn xác. Đối tượng nghiên cứu của  vật   lý hạt tuân theo các nguyên lý của cơ học lượng tử, theo đó chúng có lưỡng   tính sóng – hạt, thể hiện tính hạt trong một số trường hợp,. tính sóng trong  những trường hợp khác. Nếu được mô tả bằng lý thuyết thì chúng không là  hạt mà cũng không là sóng mà là các vecto trạng thái trong không gian  Helberl rút gọn. như vậy thuật ngữ “hạt cơ bản” được dùng để chỉ các đối   tượng như electron và photon cần phải được hiểu thêm rằng các hạt còn có   cả tính sóng.  Mô hình chuẩn Các hạt được quan sát thấy cho đến nay được phân loại trong một lý  thuyết trường lượng tử  ­ gọi là mô hình chuẩn SM – mô hình thu được  nhiều kết quả nhất cho tới ngày nay. Mô hình chuẩn kết hợp điện động lực  học lượng tử  (QED) và sắc động học lượng tử  (QCD) để  tạo thành lý   thuyết mô tả  các hạt cơ bản và 3 trong 4 loại tương tác. Cho đến nay SM  mô tả được 17 loại hạt cơ bản, 12 fermion (và nếu tính phản hạt thì là 24) , 4 boson vecto và 1 boson vô hướng . Các hạt cơ bản này có thể kết hợp để  tạo ra hạt phức hợp. Tính từ  những năm 60 cho đến giờ  đã có hàng trăm  Đào Thị Thơm                                   7
  8. Sự tham gia của U – hạt vào quá trình loại phức hợp được tìm ra. SM cũng mô tả được các tương tác mạnh, yếu  và điện từ nhờ trao đổi các hạt gluon, năng lượng và Z boson , photon. SM  là lý thuyết được kiểm nghiệm là đúng đắn nhất cho đến ngày nay nhưng   các nhà vật lý hạt vẫn tin rằng đây chưa phải là lý thuyết hoàn chỉnh để mô  tả  thế  giới tự  nhiên. Những năm gần đây các kết quả  đo khối lượng của   neutrino đã cho thấy những sai lệch so với kết quả  tính toán từ  mô hình  chuẩn. Để khắc phục các khó khăn hạn chế của mô hình chuẩn các nhà vật   lý lý thuyết đã xây dựng khá nhiều lý thuyết mở  rộng hơn như  lý thuyết  thống nhất (Grand unified theory ­ GU) , siêu đối xứng (supersymmtry), lý   thuyết dây (string theory), sắc kỹ (techou ­ color), lý thuyết Preon, lý thuyết  Acceleron và gần đây nhất là U – hạt. Năm 2007, H. Georgi cho rằng trong đối xứng tỉ lệ phải đúng cho hạt   có khối lượng bất kỳ chứ không chỉ cho các loại hạt có khối lượng rất nhỏ  hoặc bằng không. Từ đó, chúng ta phải xem xét các hạt ở khoảng cách bé,   thậm chí đưa ra khái niệm về  một loại không giống như  các hạt truyền  thống  U_hạt. U – hạt tuy có khối lượng nhưng vẫn có tính chất là bất biến   tỉ lệ, chưa được tìm thấy nhưng nó được cho rằng nếu tồn tại sẽ tương tác   rất yếu với vật chất thông thường. Thời gian gần đây từ khi có giả thuyết  của Georgi, các nhà vật lý lý thuyết đang nỗ  lực tính toán lại các quá trình  tương tác có tính đến sự  tham gia của U – hạt. Có thể  kể  ra các quá trình   khá thông dụng như: tán xạ Bha­ Bha (), Moller (), … Nhờ sự vận hành của máy gia tốc LHC với năng lượng lên tới 7TeV   người ta mong chờ rằng lý thuyết về U – hạt sẽ được kiểm nghiệm. Đào Thị Thơm                                   8
  9. Sự tham gia của U – hạt vào quá trình Trong lý thuyết bất biến tỷ lệ , tức là các vật, hiện tượng không thay  đổi khi các đại lượng thứ nguyên được thay đổi bởi một hệ số nhân. Khái  niệm về “ hạt ” không có tác dụng vì hầu hết các hạt có khối lượng khác   không. Trong cơ học lượng tử, vấn đề này không phải là vấn đề vì mô hình   chuẩn cũng không có tính bất biến tỷ  lệ. Nhưng Georgi cho thấy rằng có  thể có một khu vực chưa được phát hiện ra của mô hình  chuẩn có tính bất   biến tỷ lệ. "Tôi   đã   có   rất   nhiều   niềm   vui   với   điều   này,"   Georgi   nói   với   PhysOrg.com. "Đây là một hiện tượng mà đã được hiểu một cách toán học   trong một thời gian dài, trong ý nghĩa mà chúng tôi biết những lý thuyết có   tính bất biến tỷ lệ. Thật khó để diễn tả điều này bởi vì nó khác với những   gì chúng tôi đã được sử  dụng. Đối với chúng tôi nó làm cho sự  khác biệt   lớn nếu chúng ta đo khối lượng bằng gam hoặc kg. Nhưng trong một thế  giới bất biến tỷ lệ, nó không có gì khác cả. "  Georgi giải thích rằng, photon, đó là các hạt của ánh sáng, có đặc tính   bất biến tỷ  lệ  bởi vì chúng không có khối lượng. Nhân tất cả  các nguồn   năng lượng của photon với 1000 vẫn không có thay đổi gì, photon chúng  vẫn như vậy.  "Các nhà lý thuyết thông minh như Ken Wilson đã từ  lâu chỉ  ra rằng  có khả  năng điên rồ  là khi không tính đến các hạt có khối lượng bằng   không, nhưng vẫn còn có những nguồn năng lượng có thể  được nhân với  một số bất kì mà vẫn cho cùng một bức tranh vật lí. Điều này là không thể  được nếu với hạt có khối lượng bất kỳ khác không xác định. Đó là lý do tại  sao tôi gọi là “unparticle” Georgi nói. Tất cả các thứ  bất biến tỉ lệ  sẽ  tương tác rất yếu với phần còn lại   của mô hình chuẩn, làm cho nó có thể quan sát bằng chứng cho “thứ không   Đào Thị Thơm                                   9
  10. Sự tham gia của U – hạt vào quá trình hạt”, nếu nó tồn tại. Lý thuyết unparticle là một lý thuyết năng lượng cao,  bao gồm các lĩnh vực mô hình chuẩn và lĩnh vực mô hình "Ngân hàng­Zaks"   (trong đó có quy mô bất biến tại một điểm hồng ngoại). Hai lĩnh vực có  thể tương tác thông qua các tương tác của các hạt thông thường năng lượng   cao theo máy móc hoặc một quy mô đủ khối lượng thấp.  Unparticle là một công cụ mới, quan trọng trong nhiều lĩnh vực phát  triển của vật lý lý thuyết ở giai đoạn hiện nay, một loại chất mà không thể  được mô tả bởi các hạt bởi vì thành phần của nó là bất biến tỷ lệ. Đặc tính   này có nghĩa là những unparticles không thay đổi ngoại hình khi xem ở quy   mô khác nhau, mà là rất khác nhau từ  các đối tượng chúng ta đang quen  thuộc. Tuy nhiên, unparticles có thể  quan sát được thấy các hạt tương tác  với mô hình chuẩn. Trong các quá trình tán xạ  và phân rã thì được xem xét để  tìm kiếm  các hạt mới, va chạm  đóng một vai trò rất lớn. Nó được nghiên cứu vè ứng  dụng nhiều trong vật lý bởi các lí do chính như: ­ Sạch về phương diện môi trường ­ Năng lượng khối tâm rất linh động, nên có thể thay đổi dễ dàng ­ Khả năng phân cực cao của các chùm  Nội dung khóa luận trình bày về quá trình tán xạ  khi có sự tham giá   của U – hạt, nhằm mục đích tính được tiết diện tán xạ. Bài khóa luận này  bao gồm: phần mở đầu, ba chương, phần kết luận, phụ lục và tài liệu tham  khảo. Chương 1.Đưa ra một số  kiến thức chung về  U – hạt, tiết diện tán  xạ  Chương 2.Trình bày sự  tham gia của U – hạt vào quá trình . Chương  Đào Thị Thơm                                   10
  11. Sự tham gia của U – hạt vào quá trình 3.Phân tích số và vẽ đồ thị. Từ đó rút ra nhận  xét về sự đóng góp của U –   hạt vào việc tính tiết diện tán xạ toàn phần trong phần kết  luận. Chương 1: KIẾN THỨC CHUNG VỀ U – HẠT. TIẾT DIỆN TÁN XẠ 1.1. Giới thiệu về U – hạt Trong vật lí lí thuyết, vật lí “ U ­ hạt ” là lí thuyết giả định vật chất   không thể được giải thích bởi lí thuyết hạt trong mô hình chuẩn (Standard  Model) bởi các thành phần của nó là bất biến tỷ lệ. Mùa xuân 2007, Howard Georgi đưa ra lí thuyết U – hạt trong các bài  báo “ Unparticle Physics” và “ Another Odd Thing About Unparticle Physics  ”. Các bài báo của ông được phát triển thêm qua các nghiên cứu về  tính  chất, hiện tượng luận của vật lí U – hạt và  ảnh hưởng của nó tới vật lí  hạt, vật lí thiên văn, vật lí vũ trụ, vi phạm CP, vi phạm loại Lepton, phân rã  neuon, dao động neutrino và siêu đối xứng. Đào Thị Thơm                                   11
  12. Sự tham gia của U – hạt vào quá trình Tất cả  các hạt tồn tại trong các trạng thái đặc trưng bởi mức năng  lượng, xung lượng và khối lượng xác định. Trong phần lớn của mô hình  chuẩn của vật lí hạt, các hạt cùng loại không thể  tồn tại trong một trạng  thái khác mà  ở  đó tất cả  các tính chất (đại lượng) chỉ  hơn kém nhau một   hằng số  so với các tính chất  ở  trạng thái ban đầu. Lấy ví dụ  về  điện tử:  Điện tử luôn có cùng khối lượng bất kể năng lượng hay xung lượng. Tuy   nhiên, điều này không phải cũng đúng, các hạt không khối lượng, ví dụ  photon có thể  tồn tại  ở  các trạng thái mà các tính chất hơn kém nhau một  hằng số. Sự  “ Miễn nhiễm” đối với phép tỉ  lệ  được gọi là “Bất biến tỷ  lệ”. Ý tưởng về các U – hạt xuất phát từ giả thuyết rằng vẫn có loại vật  chất (thứ) tồn tại mà không nhất thiết khối lượng bằng không mà vẫn bất  biến tỷ  lệ, các hiện tượng vật lí vẫn xảy ra như  nhau bất kể  sự thay đổi  về chiều dài (độ lớn) hoặc năng lượng. Những “ thứ ” này gọi là U – hạt. U – hạt chưa được quan sát thấy, điều đó cho thấy nếu tồn tại, nó   phải tương tác (liên kết) yếu với vật chất thông thường tại các mức năng  lượng khả  kiến. Năm 2009, máy gia tốc LHC ( Large Hadron Collider) sẽ  hoạt động và cho ra dòng hạt với năng lượng , các nhà vật lí lí thuyết đã   bắt đầu tính toán tính chất của U – hạt và xác định nó sẽ  xuất hiện trong   LHC như thế nào. Một trong những kì vọng về LHC là nó có thể cho ra các  phát hiện mới giúp chúng ta hoàn thiện bức  tranh về  các hạt tạo nên thế  giới  vật chất và các lực gắn kết chúng với nhau. 1.2.Các tính chất U – hạt sẽ  phải có các tính chất chung giống với neutrino – hạt   không có khối lượng và do đó gần như  là bất biến tỉ  lệ. Neutrino rất ít  Đào Thị Thơm                                   12
  13. Sự tham gia của U – hạt vào quá trình tương tác với vật chất nên hầu hết các trường hợp, các nhà vật lí chỉ nhận  thấy sự có mặt của nó bằng cách tính toán phần hao hụt năng lượng, xung   lượng sau tương tác. Bằng cách nhiều lần quan sát một tương tác, người ta   xây dựng được “ phân bố xác suất ” và xác định được có bao nhiêu neutrino   và loại neutrino nào xuất hiện. Chúng tương tác rất yếu với vật chất thông thường  ở  năng lượng   thấp và hệ số tương tác càng lớn khi năng lượng càng lớn. Kĩ thuật tương tự  cũng có thể  dùng để  phát hiện ra U – hạt. Theo   tính bất biến tỉ  lệ, một phân bố  chứa U – hạt có khả  năng quan sát được  bởi nó tương tự với phân bố cho một phần hạt không có khối lượng. Phần   bất biến tỉ lệ này sẽ  rất nhỏ  so với phần còn lại trong mô hình chuẩn, tuy  nhiên, sẽ là bằng chứng cho sự tồn tại của U – hạt. Lí thuyết U – hạt là lí  thuyết với năng lượng cao chứa cả  các trường của mô hình chuẩn và các   trường Banks – Zaks, các trường này có tính chất bất biến tỉ  lệ   ở  vùng  hồng ngoại. Hai trường có thể  tương tác thông qua các va chạm của các  hạt thông  thường nếu năng lượng hạt đủ  lớn. Những va chạm này sẽ  có   phần năng lượng, xung lượng hao hụt nhưng không đo được bởi các thiết  bị thực nghiệm.  Các phân bố  riêng biệt của năng lượng hao hụt sẽ  chứng tỏ sự sinh  U – hạt. Nếu các dấu hiệu đó không thể quan sát được thì các giả  thuyết,   mô hình cần phải xem xét và chỉnh lại. 1.3. Hàm truyền của U – hạt Hàm truyền của các U – hạt vô hướng, vector và tensor có dạng:      Vô hướng:  Đào Thị Thơm                                   13
  14. Sự tham gia của U – hạt vào quá trình      Vector:                                      (2.1)       Tesor:  Trong đó: (2.2)    Với                                               (2.3) Trong các  hàm truyền (2.1),  có cấu trúc sau đây:  trong kênh s và cho  dương                                     trong kênh t, u cho  âm 1.4. Lagrangian tương tác của các loại U – hạt với các hạt trong mô   hình chuẩn Tương tác của các U – hạt vô hướng, vector và tensor với các hạt  trong mô hình chuẩn được cho bởi:                   (2.4) Ở  đó   (i=0,1,2) là các hằng số  tương tác hiệu dụng tương  ứng với  các toán tử  U – hạt vô hướng, vector và tensor.   tương  ứng với hằng số  tương tác vector và vector của U – hạt vector.  là đạo hàm hiệp biến, f là  các fecmion mô hình chuẩn,  là trường gluon. 1.5.Tiết diện tán xạ 1.5.1.Khái niệm Đào Thị Thơm                                   14
  15. Sự tham gia của U – hạt vào quá trình Giả  sử  có một hạt bia  ở  trong một miền không gian A và một hạt   đạn đi qua miền không gian này. Xác suất tán xạ  P được định nghĩa như  sau:                                                                                      (1.21) Trong đó  là xác suất tìm tán xạ  trong một đơn vị  thể  tích và được  gọi là tiết diện tán xạ toàn phần của quá trình tán xạ. Xác suất tán xạ P và  miền không gian A đều không phụ thuộc vào hệ quy chiếu là khối tâm hay  phòng thí nghiệm. Do vậy, tiết diện tán xạ   không phụ  thuộc vào hệ  quy  chiếu ta chọn. Trường hợp tán xạ  có nhiều hạt tới  và nhiều hạt bia, khi đó tốc độ  tán xạ R được định nghĩa như sau:                                                                                  (1.22) Trong đó F là số hạt tới trong một đơn vị thể tích và một đơn vị thời  gian:                                                                                      (1.23) Với  là mật độ  hạt tới,  là vận tốc tương đối giữa hai hạt với nhau   (),  là số hạt bia. Khi đó biểu thức (1.22) được viết lại như sau:                                                     (1.24) Trong nhiều trường hợp, ta chỉ quan tâm tới sự tán xạ trong một góc  khối. Ta có khái niệm: Tiết diện tán xạ riêng phần, hay tiết diện tán xạ vi  phân . Do góc khối dΩ phụ thuộc vào hệ quy chiếu cho nên tiết diện tán xạ  vi phân   phụ thuộc vào hệ quy chiếu. Đào Thị Thơm                                   15
  16. Sự tham gia của U – hạt vào quá trình 1.5.2.Biểu thức tiết diện tán xạ vi phân. Xác suất cho một chuyển dời từ trạng thái i() đến trạng thái f() với  là: (1.25)                            Ta có (1.26)                 Trong đó (1.27)           Do đó (1.28)                                         Xác suất chuyển dời trong một đơn vị thời gian là: (1.29)                               Biến đổi công thức trên về dạng sau (1.30)                         Tổng lấy theo nhiều hạt ở trạng thái cuối. Mặt  khác: (1.31)                                               So sánh (1.30) với (1.31), ta có: Đào Thị Thơm                                   16
  17. Sự tham gia của U – hạt vào quá trình (1.32)                        ở đây (1.33)                                                               Từ đó suy ra (1.34)                                               Trong đó  là năng lượng cấc hạt tới a, b và (1.35)                                                                 Là vận tốc tương đối giữa hai hạt. Tiết diện tán xạ vi phân (1.36)                   Hay                 (1.37)                                                     Trong đó                         (1.38)                                                                                                    (1.39)                               Đào Thị Thơm                                   17
  18. Sự tham gia của U – hạt vào quá trình Đối với trường hợp hệ hạt đồng nhất, ta có: (1.40)                                                                        Trong đó (1.41) ở đây  là số                                                                                      hạt đồng nhất loại I tại trạng thái cuối. Xét quá trình tán xạ  với hai hạt  ở  trạng thái đầu có xung lượng là  ,  khối lượng , cho (n­2) hạt ở trạng thái cuối có xung lượng , khối lượng . Phần thể tích không gian pha của trạng thái cuối là: (1.42) Với  Nếu quan tâm đến xác suất tán xạ  theo một phương nào đó () trong  góc khối  thì (1.43)                                                                         Trường hợp n = 4 (quá trình tán xạ hai hạt tới, hai hạt ra): Tại góc cố định (), kết quả tích phân theo không gian pha của hai hạt   sau phép lấy tích phân đối với toàn  và toàn  là (1.44) Do đó (1.45)                                                      Đào Thị Thơm                                   18
  19. Sự tham gia của U – hạt vào quá trình Với                (1.46)                                                           (1.47)                                          Đối với các hạt không có spin, sự phụ thuộc của ma trận M vào xung  lượng chỉ thông qua bất biến Lorentz bởi các biến s,t và u được gọi là các  biến Mandelstam được định nghĩa như sau: (1.48)                                                      Do đó (1.49)               Trong hệ  quy chiếu khối tâm, các xung lượng 4 chiều được định  nghĩa như sau (1.50)             Áp dụng các định luật bảo toàn năng, xung lượng ta được (1.51)                                               Ta có (1.52)                                                                                                                     Mặt khác (1.53)                                                                       Đào Thị Thơm                                   19
  20. Sự tham gia của U – hạt vào quá trình (1.54)                                                                            Khi đó biểu thức tiết diện tán xạ vi  phân được viết lại như sau (1.55)                                                       Chú ý rằng (1.56)                                                                  (1.57)                                                                 Với (1.58)                                                                                                                     Mà                               (1.59)                               Ta suy ra        (1.60)                                                 Ta có góc khối :, trong đó      (1.61)                                        Do đó ở dạng khác, chúng  ta có thể viết biểu thức tiết diện tán xạ vi   phaann theo các biến s và t như sau: (1.62)                                                                    Đào Thị Thơm                                   20
ADSENSE

CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD

 

Đồng bộ tài khoản
2=>2