Форм-фактор (квантовая теория поля)

В элементарной физике элементарных частиц и математической физики, в частности в теории эффективного поля, форм-фактор - это функция, которая инкапсулирует свойства определенного взаимодействие частиц без включения всей лежащей в основе физики, но вместо этого обеспечивает зависимость от импульса подходящих матричных элементов. Далее он измеряется экспериментально для подтверждения или уточнения теории - см. экспериментальная физика элементарных частиц.

Пример фотон-нуклон

Например, при низких энергиях взаимодействие фотона с нуклоном - очень сложный расчет, включающий взаимодействия между фотоном и морем кварков и глюонов, и часто расчет не может быть полностью выполнен из первых принципов. Часто в этом контексте форм-факторы также называют «структурными функциями », поскольку они могут использоваться для описания структуры нуклона.

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

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

где $q\; \mu \; \{\backslash \; displaystyle\; q\; ^\; \{\backslash \; mu\}\}$представляет фотон импульс (равный по величине E / c, где E - энергия фотона). Три функции: $\alpha ,\; \beta ,\; \kappa \; \{\backslash \; displaystyle\; \backslash \; alpha,\; \backslash \; beta,\; \backslash \; kappa\}$связаны с электрическими и магнитными форм-факторами <79.>для этого взаимодействия и обычно измеряются экспериментально; затем эти три эффективные вершины можно использовать для проверки или выполнения вычислений, которые в противном случае было бы слишком сложно выполнить из первых принципов. Этот матричный элемент затем служит для определения амплитуды перехода, участвующего в рассеивающем взаимодействии или соответствующем распаде частицы - ср. Золотое правило Ферми.

В общем, преобразования Фурье компонентов форм-фактора соответствуют пространственному распределению электрического заряда или магнитного профиля (например, зарядовый радиус ) адрона участвует. Аналогичные структурные функции QCD являются исследованием кварковых и глюонных распределений нуклонов.

Ссылки

• Браун, Лоуэлл С. (1994). Квантовая теория поля. Издательство Кембриджского университета. ISBN 978-0-521-46946-3. CS1 maint: ref = harv (link ) p 400
• Гасиорович, Стивен (1966), Физика элементарных частиц, John Wiley Sons, ISBN 978-0471292876

• Уилсон, Р. (1969). «Форм-факторы элементарных частиц», Physics today 22 p 47, doi : 10.1063 / 1.3035356
• Чарльз Пердрисат и Вина Пенджаби (2010). «Форм-факторы нуклона», Scholarpedia 5 (8): 10204. онлайн-статья

См. Также

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

.