Was versteht man unter „Zerfallstopologie“ in der experimentellen Hochenergiephysik?

Dieser Ausdruck wird verwendet, um Zerfallsmuster zu beschreiben, bei denen die genaue Art der Partikel nicht angegeben ist, da nur die Stadien des Zerfalls von Bedeutung sind. Schauen wir uns ein Beispiel an. Die minimale supersymmetrische Erweiterung hat den folgenden Zerfall:

$$\begin{align} H&\to\tilde{\chi}^0_2\tilde{\chi}^0_2\\ \text{each}\ \tilde{\chi}^0_2&\to Z\tilde{\chi}^0_1. \end{align}$$

Ein Higgs zerfällt also in zwei Neutralinos (die nächstleichteren), die wiederum jeweils in a zerfallen$Z$und das leichteste neutralino$\tilde{\chi}^0_1$. Seit$\tilde{\chi}^0_1$stabil ist, führt dies zu zwei Fällen fehlender Energie.

Betrachten wir dann dieses andere Beispiel:

$$\begin{align} H&\to\tilde{l}^-\tilde{l}^+,\\ \tilde{l}^+&\to l^+\tilde{\chi}^0_1,\\ \tilde{l}^-&\to l^-\tilde{\chi}^0_1. \end{align}$$

Wenn wir die spezifische Art der Partikel ignorieren, können beide durch das folgende Diagramm dargestellt werden: mit der Zuordnung$A\to H$,$B,B'\to\tilde{\chi}^0_2$,$a,a'\to Z$, Und$X,X'\to\tilde{\chi}^0_1$für den ersten Zerfall, und$A\to H$,$B\to\tilde{l}^-$,$B'\to\tilde{l}^+$,$a\to l^-$,$a'\to l^+$, Und$X,X'\to\tilde{\chi}^0_1$für den zweiten Zerfall.

Obwohl dieses Diagramm so aussieht, ist es kein Feynman-Diagramm: Die Pfeile stellen den Zeitfluss dar und die gestrichelten Linien stellen fehlende Energie dar, dh die mit Pfeilen versehenen einfachen Linien bedeuten nicht Fermion und die gestrichelten Linien bedeuten nicht Skalar. Dies ist eine Zerfallstopologie, oder genauer gesagt eine grafische Darstellung davon. Dies ermöglicht es Teilchenphysikern, eine ganze Reihe von Prozessen auf einmal zu untersuchen, was besonders nützlich für die Wiederverwendung der kinematischen Berechnung ist.