Physik des hohen Querimpulses

In Collider-Experimenten wird in der Regel nach immer schwereren Massenresonanzen von Teilchen gesucht. Beispiele: Produktion von W- und Z-Bosonen am CERN S P P ¯ S oder Produktion des Higgs bei LHC. Bei der Auswahl von Kandidatenereignissen für die Erzeugung dieser Resonanzen liegt der wichtigste "Schnitt" im Querimpuls. Es werden nur Ereignisse mit hohem Querimpuls ausgewählt und wir sprechen von „hoch P T Physik".

Frage: Gibt es einen bestimmten Grund, warum diese schweren Resonanzen in Produkte mit großem Querimpuls (mindestens einige GeV) zerfallen sollten?

Antworten (2)

Bei Wechselwirkungen zwischen zwei Teilchen sorgt die Lorenz-Invarianz dafür, dass die Wechselwirkungen p-transversal in allen Systemen eines bewegten Schwerpunktsystems gleich aussehen, und war der Grund für den Schnitt bei Linearbeschleuniger-Experimenten.

In Collidern ist der Laborrahmen der Schwerpunktrahmen, aber die Richtung der Strahlen definiert dennoch einen Winkel, in dem Resonanzen mit großer Masse ihre Zerfallsprodukte ausbreiten, während kleine Massen und einfache Streuungen, die meisten, nahe an der Strahllinie liegen . Indem man einen p-transversalen Schnitt macht, stellt man sicher, dass das gewählte Ereignis die Zerfälle großer massiver Resonanzen, falls vorhanden, oder Jets enthält.

Nun, in einem e + e Collider, wo der Schwerpunktrahmen der Laborrahmen ist, so ein S -Kanal Z wird im Laborrahmen im Ruhezustand hergestellt und kann auf beliebige Weise zerfallen. Streuung ( T -Kanal) fällt normalerweise da eine gewisse Leistung aus T , so hoch P T Ereignisse werden unterdrückt.

Warum führen sie dann einen Schnitt auf den Querimpuls ein? Siehe zum Beispiel hier auf Seite 10.