مقاله توصیف اختلالی طیف ذرات در نابودی الکترون پوزیترون

بخشی از مقاله

چکیده:
نتایج تجربی طیف تکانه براي داده هاي AMY در انرژي مرکز جرم 60 GeV به همراه داده هاي مونت کارلو PYTHIA در انرژي هاي مختلف ارائه می شوند. طیف تکانه ذرات باردارمربوط به قله توزیع تکانه را با برآورد هاي MLLA مورد مطالعه قرار می دهیم. در حالت کلی بین داده ها و مدل نظري در نواحی که در آنجا انتظار می رود برآورد هاي QCD اعتبار خود را حفظ کند، ساز گاري خوبی وجود دارد. علاوه بر این با استفاده از برازش برآورد هاي QCD با قله توزیع می توان ثابت پیوندي را به دست آورد. مقادیر به دست آمده با این روش با نظریه QCD سازگار است.

مقدمه          

دینامیک کوانتومی رنگ در حال حاضر محاسبات مستقیم مشاهده  پذیر هاي حالت نهائی را مجازنمی داند. به منظور برآورد حالت  نهائی، مدلی مورد نیاز است که گذار از پارتون ها به هادرون ها را  مجاز می داند. یک تقریب که در توصیف سیماي کلی طیف انرژي چه در نابودي الکترون پوزیترون و چه در آزمایشات غیر کشسان موفق بوده است عبارتست از  تقریب لگاریتمی پیشرو اصلاح شده  - Modified Leading Logarithm Approximation - که با استفاده  از دوگانگی هادرون  پارتون موضعی   - Local Parton Hadron Duality - به عنوان یک روش  براي ربط دادن برآورد هاي  MLLA به مشاهده پذیر هاي  هادرونی مورد استفاده قرار می گیرد. QCDمطالعه ممان هاي توزیع تکانه در درك ویژگی هاي  سودمند واقع می شود. خصوصا امکان محاسبه پارامتر هاي QCD مانند s  با استفاده از مکان قله  توزیع تکانه وجوددارد. [1  4 ] 2p در این مقاله پارامتر xp  را با دو روش مورد مطا لعه قرار  می دهیم.

در ناحیه x بزرگ که در آنجا نظریه اختلالی QCD قابل استفاده است. در این ناحیه یک بسط بر حسب توان هاي s امکان پذیر است. محاسبات غیر اختلالی در این ناحیه امکان پذیر نیست اما می توان آن را از طریق تجربه مورد آزمون قرار داد.همچنین می توان نظریه اختلالی را در ناحیه  x کوچک تحت شرایطی که یک بسط بر حسب توان هاي    ln - 1/ x -     امکانپذیر هست مورد مطالعه قرار داد. در این ناحیه تاثیرات تکینگی که باقی می مانند در نظر گرفته نمی شوند. در نتیجه برآورد هاي مابراي انرژي هاي بالاي مجانبی در این ناحیه معتبر است. می توانتاثیرات آنها را در این ناحیه برحسب توان هاي   s محاسه کرد. یک پیش شرط براي اعتبار این برآورد مجانبی عبارتست ازموضعی بودن تولید هادرونی غیر اختلالی. یعنی سیماي هادرون هاي نهائی به طور نزدیکی به سیماي پارتون ها قبل از هادرونی شدن وابسته است. این را اصطلاحا دوگانگی پارتون هادرون موضعی - - LPHD می نامند.

-2 مقایسه با نظریه در x هاي کوچک:
QCD در x هاي کوچک یک تاثیر تداخل ویرانگر را در تابشگلوئون نرم برآورد می کند . این اثر باعث می شود که شکل مجانبی  توزیع یعنی  گاوسی باشد . [1,2]شایان ذکر است که ناحیه اطراف قله در هر نمودارازاهمیت خاصی برخوردار است.این ناحیه با افزایش انرژي مرکزجرم به سمت مقادیر کوچک x و از اینرو به ناحیه مجانبی جابجا می شود. مکان قله و ممان هاي طیف را می توان بر روي هرمنحنی با برازش معادله 1 با توزیع به دست آورد. نتایج براي داده هاي AMY در انرژي 60 گیگا الکترون ولت و بااستفاده از داده هاي مونت کارلوي PY THIA  در انرژي هايمرکز جرم گوناگون در جدول 1 آمده استf N 112 تعریف می شود. پارامتر Nc تعداد رنگ ها و N f تعداد کوارك هاي فعال است و در مورد محاسبات تک حلقه اي داریم . N f  3 محاسبات مربوط به این بر آورد مجانبی تامرتبه O - s - توسط فانگ و وبر [6 ] انجام شده است. اینمحاسبات به یک شکل شبه گاوسی براي طیف می انجامد :[ 3 , 4]