推力（素粒子物理学）

高エネルギー物理学において、推力は、衝突型加速器における高エネルギー粒子の衝突を特徴付けるために使用される特性（事象形状観測量の1つ）です

2つの高エネルギー粒子が衝突すると、通常、二次粒子のジェットが発生します。これは、衝突中に1つまたは複数のクォーク-反クォーク対が生成されることで発生します。それぞれの色のついたクォーク/反クォーク対はそれぞれ別の方向へ進み、その後ハドロン化します。ハドロン化の過程で多くの新しい粒子が生成され、元の対とほぼ同じ方向に進みます。この粒子の集合がジェットを構成します。

推力^{[1] [2]}は、1回の衝突によって生じる粒子群の凝集性、すなわち「突発性」を定量化する。これは次のように定義される^[3]。

${\displaystyle T={\underset {|n|=1}{\operatorname {max} }}{\bigg [}{\frac {\sum _{i}|p_{i}.n|}{\sum _{i}|p_{i}|}}{\bigg ]}}$ ,

ここで、は粒子の運動量であり、は推力軸を最大化し定義する単位ベクトルです。和は衝突によって生じたすべての最終粒子について計算されます。実際には、和は検出された粒子のみに適用される場合があります ${\displaystyle p_{i}}$ ${\displaystyle i}$ ${\displaystyle n}$ ${\displaystyle T}$

推力は粒子の共線分裂の下では安定しており、したがって、特定のハドロン化プロセスの詳細にほとんど影響されない、堅牢な観測量です。 ${\displaystyle T}$

参考文献

1. S. Brandt, C. Peyrou, R. Sosnowski, A. Wroblewski (1964)、「ジェットの主軸。高エネルギー衝突を二体過程として解析する試み」、Phys. Lett. 12 57–61
2. E. Farhi (1977)、「ジェットのQCDテスト」、Phys. Rev. Lett. 39 1587–1588。
3. VD Barger、RJN Phillips (1997)「衝突型加速器物理学」Frontier in Physics、Addison-Wesley Publishing Company、Inc.