Форм-фактор (квантовая теория поля)

В физике элементарных частиц и математической физике , в частности в эффективной теории поля , форм-фактор — это функция , которая инкапсулирует свойства определенного взаимодействия частиц, не включая всю основную физику , но вместо этого обеспечивая зависимость от импульса подходящих матричных элементов. Далее он измеряется экспериментально для подтверждения или уточнения теории — см. Экспериментальную физику элементарных частиц .

Фотон-нуклонный пример

Например, при низких энергиях взаимодействие фотона с нуклоном представляет собой очень сложный расчет, включающий взаимодействие фотона с морем кварков и глюонов , и зачастую расчет невозможно полностью выполнить из первых принципов. Часто в этом контексте формфакторы также называют « структурными функциями », поскольку их можно использовать для описания структуры нуклона.

общая лоренц-инвариантная форма матричного элемента Однако известна взаимодействия электромагнитного тока:

$\varepsilon _{\mu }{\bar {N}}\left(\alpha (q^{2})\gamma ^{\mu }+\beta (q^{2})q^{\mu }+\kappa (q^{2})\sigma ^{\mu \nu }q_{\nu }\right)N\,$

где $q^{\mu }$ фотона представляет собой импульс (равный по величине E / c , где E — энергия фотона). Три функции: $\alpha ,\beta ,\kappa$ связаны с электрическим и магнитным форм-факторами этого взаимодействия и обычно измеряются экспериментально; эти три эффективные вершины затем можно использовать для проверки или выполнения вычислений, которые в противном случае было бы слишком сложно выполнить на основе первых принципов. Этот матричный элемент затем служит для определения амплитуды перехода, участвующего в рассеянном взаимодействии или соответствующем распаде частицы — ср. Золотое правило Ферми .

В общем, преобразования Фурье компонентов форм-фактора соответствуют пространственным распределениям электрического заряда или магнитного профиля (например, радиуса заряда ) участвующего адрона. Аналогичные КХД структурные функции являются зондом кваркового и глюонного распределения нуклонов .

См. также

• Структурная функция
• Атомный форм-фактор
• Электрический форм-фактор
• Магнитный форм-фактор
• Структурная функция фотона
• Квантовая теория поля
• Стандартная модель
• Квантовая механика
• Специальная теория относительности
• Радиус заряда

Ссылки

• Браун, Лоуэлл С. (1994). Квантовая теория поля . Издательство Кембриджского университета . ISBN  978-0-521-46946-3 . стр 400
• Гасиорович, Стивен (1966), Физика элементарных частиц , John Wiley & Sons, ISBN  978-0471292876

• Уилсон, Р. (1969). «Формфакторы элементарных частиц», Физика сегодня 22 стр. 47, дои : 10.1063/1.3035356
• Шарль Пердриса и Вина Пенджаби (2010). «Формфакторы нуклонов», Scholarpedia 5 (8): 10204. Интернет-статья.