Πρότυπο Αδρονίων µε Στατικά κουάρκ ΙΙ Μάθημα 9o' 12/5/2014!
Λεπτονικές διασπάσεις διανυσµατικών µεσονίων Παράδειγµα ουδέτερων διανυσµατικών µεσονιων Τύπος VanRoyen Weisskopf για το επιµέρους πλάτος διάσπασης του V (partial width)
Λεπτονικές διασπάσεις διανυσµατικών µεσονίων Τύπος VanRoyen Weisskopf για το επιµέρους πλάτος διάσπασης του V : τετράγωνο του αθροίσµατος του φορτίου των quark Ψ(0): πλάτος της κυµατοσυνάρτησης στην αρχή των αξόνων ρ, ω, φ: έχουν παρόµοιες µάζες σταθερό για ρ, ω, φ Γ e + e Q 2 Οι παράγοντες Q 2 : M V : η µάζα του µεσονίου ΑΝΑΜΕΝΟΜΕΝΗ ΠΕΙΡΑΜΑ Το αποτέλεσµα αποδεικνύει : φορτίο quark περιεχόµενο των quark στο V
Παραγωγή DRELL YAN ζευγών λεπτονίων από πιόνια σε ισοβαθµωτούς στόχους i.e εξαΰλωση ενός antiquark του πιονίου µε ένα quark του νουκλεονίου δηµιουργία δυνητικού φωτονίου µετασχηµατισµός του γ µ + µ - σε ισοβαθµωτό πυρήνα: Αν προσπίπτει σε ισοβαθµωτό πυρήνα: Ο λόγος των ενεργών διατοµών [σε ενεργειακή περιοχή µακριά από οποιονδήποτε συντονισµό]
Σχετικές Ενεργές διατοµές π Ν και Ν Ν πρότυπο των quark: σκέδαση αδρονίου αδρονίου ΣΕ ΥΨΗΛΕΣ ενέργειες είναι άθροισµα πλατών σκέδασης των επιµέρους συστατικών F(0) : πρόσω πλάτος ελαστικής σκέδασης είναι άθροισµα των επιµέρους πλατών (των ζευγών quark) και και από πείραµα [πειραµατικά]
Διαφορά ενεργών διατοµών σωµατίου-αντισωµατίου Διαφορική ενεργός διατοµή για ελαστική σκέδαση σαν συνάρτηση του τετραγώνου της µεταφοράς ορµής q2
Η φασµατοσκοπία βαριών µεσονίων και το πρότυπο των κουάρκ
Η ανακάλυψη του J/ψ Νοέµβρης 1974 Burton Richter στο SLAC e + e - εξαΰλωση και Sam Ting στο Brookhaven e + e - παραγωγή (από p + Be) Βρήκαν ταυτόχρονα έναν συντονισµό 3.1 GeV που άλλαξε την κατεύθυνση της Φυσικής Στοιχειωδών Σωµατιδίων Τhe November Revolution! Σκοπός η µελέτη του quark parton model (πρότυπο στατικών quark) Παραγωγή e + e - / µ + µ - µε σκέδαση Drell Yan. Το πλάτος του συντονισµού e + e - (SPEAR) 2 MeV! Λόγω διαπλάτυνσης των δεσµών e + e - (synchrotron radiation). Το πλάτος του συντονισµού (φυσικό πλάτος) ήταν πολύ µικρότερο από την διακριτική ικανότητα του πειράµατος
ΠΑΡΑΤΗΡΗΘΗΚΕ: Charmonium J/ψ και οι στάθµες του 1974 στο συγκρουστήρα SPEAR (e+e-) στο SLAC 1974 στο Brookhaven AGS (28 GeV πρωτόνια σε στόχο Βηρύλλιο) Τα πλάτη των κορυφών οφείλονται στην διακριτική ικανότητα των δύο πειραµάτων: BNL πείραµα στη µέτρηση των ορµών e +,e - που παράγονται δευτερογενώς από την διάσπαση του J/ψ. SLAC πείραµα στην ακρίβεια µέτρησης της αρχικής δέσµης.
J BNL: AGS (p:28 GeV) Παράδειγµα (γεγονός) διάσπασης: π + e + π - (~150 MeV) e - (~1.5 GeV)
Η εσωτερική (intrinsic) ενεργός διατοµή του συντονισµού έχει την µορφή: Breit Wigner άθροισµα επιµέρους πλατών Γ in : προσπίπτον κανάλι. Γ out : επιµέρους πλάτος του τελικού καναλιού.
σ ελ (E) = Υπολογισµός του πραγµατικού πλάτους του J/ψ 4π! 2 (2l +1) (2s a +1)(2s b +1) Γ 2 [ Ε Σ Ε J ελ /4 ( ) 2 + Γ 2 /4] αν τα σκεδαζόµενα σωµάτια a, b έχουν spin S a, S b και l J (ολική στροφορµή). : το µήκος de Broglie των e + e - στο CMS : η ενέργεια της κορυφής του συντονισµού [ S a = S b = ½ ] [από το διάγραµµα] 5. 77 [Πειραµατικό Γ: µερικά MeV] [ψ πολύ µικρότερο Γ ρ ~ 100 MeV, Γ ω ~ 11 MeV] όχι πολύ διαφορετικό από,
SLAC 1974 e + e - η ενέργεια δέσµης αυξάνει κατά µικρά βήµατα µετριέται ο ρυθµός e + e - σε µεγάλες γωνίες σκέδασης βρέθηκε επίσης συντονισµός Ψ = 3.7 GeV Ψ = 3.1 GeV
Οι Κβαντικοί αριθµοί των quark B * bottom quark T * top quark Τα βαριά µεσόνια J/ψ, Υ παρουσιάζουν φάσµα διακριτών καταστάσεων, που είναι παρόµοιες µε του positronium (e + e - ) αλλά σε διαφορετική κλίµακα. Η ακολουθία των καταστάσεων αυτών και η µεταξύ τους απόσταση περιγράφονται µε ΠΟΛΥ ΜΕΓΑΛΗ ΑΚΡΙΒΕΙΑ µε απλά δυναµικά µε βάση το πρότυπο των quark. V = 4 3 αs r + kr k=1 GeVfm αs=0.3
ψ,ψ πολύ στενές καταστάσεις συνδυασµούς ΔΕΝ είναι δυνατόν να ερµηνευτούν µε γραµµικούς [1970 είχε προταθεί νέο quark από τους Glashow, Ηλιόπουλο, Maiani] Ερµηνεία της Μη ύπαρξης ουδέτερων ασθενών ρευµάτων µε µεταβολή της παραδοξότητας εισαγωγή της γοητείας (charm) (διατήρηση ισχ. παραβίαση ασθ.) Τα ψ, ψ διανυσµατικοί συνδυασµοί των όπως ρ 0 : uu,dd Υπάρχει D µεσόνιο cd ~ 1870 MeV, Mψ < 2M D charmonium ψ διασπάται ΜΟΝΟ σε καταστάσεις που περιέχουν u, d, s quarks. Προτιµητέο ΑΛΛΑ ΟΧΙ ενεργειακά επιτρεπτό.
Καταστάσεις Ύψιλον (Υ): 1977 εύρεση παρόµοιων συντονισµών στην περιοχή µάζας 9.5 10.5 GeV δέσµη p: 400 GeV [Fermi Lab] το ολικό πλάτος 1.2 GeV µεγαλύτερο από την διακριτική ικανότητα της συσκευής (~0.5 GeV) υπάρχουν 2 ή 3 συντονισµοί Υ, Υ, Υ παρατηρήθηκαν αργότερα στον e+e- δακτύλιο DORIS (Hamburg) και στο CESR (Cornell) [& Υ ] Το λεπτονικό πλάτος διάσπασης διανυσµατικού µεσονίου
Στο στατικό µοντέλο των quark το πλάτος λεπτονικής διάσπασης διανυσµατικού µεσονίου,