Эффект Ландау–Померанчука–Мигдала.
Эта статья нуждается в дополнительных цитатах для проверки . ( январь 2017 г. ) |
В физике высоких энергий эффект Ландау -Померанчука-Мигдала , также известный как эффект Ландау-Померанчука и эффект Померанчука , или просто эффект ЛПМ , представляет собой уменьшение тормозного излучения и образования пар сечений при высоких энергиях или высоких плотностях вещества. . [ 1 ] Назван в честь Льва Ландау , Исаака Померанчука и Аркадия Мигдала .
Обзор
[ редактировать ]Частица высокой энергии, подвергающаяся многократному мягкому рассеянию на среде, будет испытывать эффекты интерференции между соседними участками рассеяния . Из-за неопределенности, поскольку передача продольного импульса становится малой, длина волны частиц будет увеличиваться. Если длина волны становится длиннее, чем длина свободного пробега в среде (среднее расстояние между местами рассеяния), то рассеяние больше нельзя рассматривать как независимые события, это эффект ЛПМ. Спектр Бете-Гейтлера для многократного рассеяния, индуцированного излучения, предполагает, что рассеяния независимы, квантовая интерференция между последовательными рассеяниями, вызванная эффектом ЛПМ, приводит к подавлению спектра излучения по сравнению с предсказанным Бете-Гейтлером.
Подавление происходит в разных частях спектра излучения: для квантовой электродинамики (КЭД) фотонов подавляются малые энергии , а для квантовой хромодинамики (КХД) глюонов подавляются большие энергии . В КЭД в процессе доминирует перерассеяние электронов высокой энергии, в КХД испускаемые глюоны несут цветовой заряд и также взаимодействуют со средой. Поскольку глюоны мягкие, их перерассеяние обеспечит доминирующую модификацию спектра.
Лев Ландау и Исаак Померанчук показали, что формулы тормозного излучения и образования пар в веществе, сформулированные Гансом Бете и Вальтером Гайтлером ( формула Бете-Гейтлера ), неприменимы при высоких энергиях или высокой плотности вещества. Эффект многократного кулоновского рассеяния на соседних атомах уменьшает сечения образования пар и тормозного излучения. Аркадий Мигдал разработал формулу, применимую при высоких энергиях или высоких плотностях вещества, которая объясняет эти эффекты.
В 1994 году группа физиков Национальной ускорительной лаборатории SLAC экспериментально подтвердила эффект Ландау – Померанчука – Мигдала. [ 2 ] [ 3 ]
Ссылки
[ редактировать ]- ^ Оранш, П.; Гелис, Ф.; Заракет, Х. (2000). «Эффект Ландау-Померанчука-Мигдала в теории теплового поля». Физ. Преподобный Д. 62 (9): 096012. arXiv : hep-ph/0003326 . Бибкод : 2000PhRvD..62i6012A . дои : 10.1103/PhysRevD.62.096012 . S2CID 11695170 .
- ^ Энтони, Польша; Беккер-Сзенди, Р.; Бостед, ЧП; Кавалли-Сфорца, М.; Келлер, LP; Келли, Луизиана; Кляйн, СР; Ниеми, Г.; Перл, ML ; Рочестер, Лос-Анджелес; Уайт, Дж.Л. (1995). «Точное измерение эффекта Ландау-Померанчука-Мигдала» . Письма о физических отзывах . 75 (10): 1949–1952. Бибкод : 1995PhRvL..75.1949A . doi : 10.1103/PhysRevLett.75.1949 . ПМИД 10059170 .
- ^ Перл, Мартин Л. (1996). Размышления об экспериментальной науке . Мировая научная серия по физике ХХ века - Том. 14. Мировая научная. п. 462. ИСБН 9810225741 .
Библиография
[ редактировать ]- Ландау, Л.Д.; Померанчук И. (1953). «Границы применимости теории тормозного излучения электронов и рождения пар при высоких энергиях». Докл. Акад. Наук Сер. Физ . 92 :535.
- Мигдал, AB (1956). «Тормозное излучение и образование паров в конденсированных средах при высоких энергиях». Физ. Преподобный . 103 (6): 1811. Бибкод : 1956PhRv..103.1811M . дои : 10.1103/PhysRev.103.1811 .