Warum ist der Hintergrund in Teilchenphysik-Experimenten manchmal eine abklingende Exponentialfunktion?

Nehmen Sie als Beispiel den Higgs-Boson-Befund:

Geben Sie hier die Bildbeschreibung ein

Aber das Gleiche findet sich in vielen anderen Teilchenphysik-Detektorgraphen ...

**Warum ist die Form des Hintergrunds exponentiell abfallend? **

Zumindest wenn die Energie auf der horizontalen Achse liegt.

Fragen Sie speziell, wann die Kollisionsenergie auf der horizontalen Achse aufgetragen ist? Weil andere Experimente Zeit auf der horizontalen Achse haben könnten, je nachdem, was Sie betrachten.
Ja, sorry, vielleicht hätte ich das angeben sollen
Bitte fügen Sie diese Informationen der Frage hinzu, da die meisten diese Kommentare nicht lesen werden.

Antworten (1)

Sie ist keine Exponentialfunktion, sondern das Ergebnis des verfügbaren Phasenraums. Je höher die Masse, desto geringer ist die Wahrscheinlichkeit aus dem Phasenraum von n Teilchen, die sich die verfügbare Energie teilen, dass zwei Teilchen eine große invariante Masse haben.

Der Hintergrund hängt von den Energien und Experimenten ab. Man verwendet für den Phasenraum Monte-Carlo-Simulationen, die im Fall von LHC und Higgs Gluon-Jets- und Quark-Jets-Simulationen beinhalten. Um eine Vorstellung davon zu bekommen, wie der Hintergrund vollständig aussieht, siehe diese Präsentation , Seite 17. Der Photonenzerfall, den Sie in Ihrer Frage zeigen, ist ein sauberer Kanal, aber die Kinematik ist ähnlich.

Danke, das Experiment, an das ich denke, ist eigentlich LHCb. Ist diese Präsentation noch aktuell?
Ich habe gerade die Präsentation gefunden, um zu zeigen, wie der Hintergrund aussieht. Ja, es ist relevant. Im obigen Higgs-Diagramm haben sie die niedrigen und die hohen Massen abgeschnitten, sodass es wie ein Exponential aussieht, aber das ist es nicht. Es ist eine komplizierte Funktion von Phasenraumvariablen.