الهدرنة

📅 آخر تحديث: ٧ أغسطس ٢٠٢٦
✍️ نُشر في: ٧ أغسطس ٢٠٢٦
📷 يحتوي على 2 صور
الموسوعة الحرة

الهدرنة (أو الهدرنة ) هي عملية تكوين هادرونات من الكواركات والغلونات . هناك فرعان رئيسيان للهدرنة: تحويل بلازما كوارك-غلون (QGP) [1] وتحلل الخيط الملون إلى هادرونات. [2] تتم دراسة تحويل بلازما كوارك-غلون إلى هادرونات في عمليات المحاكاة العددية QCD الشبكية ، والتي يتم استكشافها في تجارب الأيونات الثقيلة النسبية . [3] حدثت هادرونة بلازما كوارك-غلون بعد فترة وجيزة من الانفجار العظيم عندما بردت بلازما كوارك-غلون إلى درجة حرارة هاجيدورن (حوالي 150  ميجا إلكترون فولت) عندما لا يمكن للكواركات والغلونات الحرة أن توجد. [4] في كسر الخيط تتشكل هادرونات جديدة من الكواركات والكواركات المضادة وأحيانًا الغلونات، والتي يتم إنشاؤها تلقائيًا من الفراغ . [5]

الهدرنة الإحصائية

يعتمد الوصف الناجح للغاية لعملية الهدرنة QGP على ترجيح مساحة الطور الإحصائية [6] وفقًا لنموذج فيرمي-بوميرانتشوك لإنتاج الجسيمات. [7] تم تطوير هذا النهج، منذ عام 1950، في البداية كوصف نوعي لإنتاج الجسيمات المتفاعلة بقوة. لم يكن المقصود في الأصل أن يكون وصفًا دقيقًا، بل تقديرًا لمساحة الطور للحد الأعلى لإنتاج الجسيمات. في السنوات التالية تم اكتشاف العديد من الرنينات الهادرونية. افترض رولف هاجيدورن نموذج التمهيد الإحصائي (SBM) الذي يسمح بوصف التفاعلات الهادرونية من حيث أوزان الرنين الإحصائية وطيف كتلة الرنين. أدى هذا إلى تحويل نموذج فيرمي-بوميرانتشوك النوعي إلى نموذج هادرونة إحصائي دقيق لإنتاج الجسيمات. [8] ومع ذلك، فإن خاصية التفاعلات الهادرونية هذه تشكل تحديًا لنموذج الهدرنة الإحصائي حيث أن إنتاج الجسيمات حساس لحالات الرنين الهادرونية عالية الكتلة غير المحددة. تم تطبيق نموذج الهدرنة الإحصائية لأول مرة على تصادمات الأيونات الثقيلة النسبية في عام 1991، مما أدى إلى التعرف على أول توقيع غريب مضاد للباريون لبلازما الكوارك-الغلوون المكتشفة في سيرن . [9] [10]

دراسات ظاهراتية لنموذج الأوتار والتجزئة

لم يتم فهم QCD (الكروموديناميكا الكمومية) لعملية الهدرنة بشكل كامل بعد، ولكن تم نمذجتها ومعاملتها في عدد من الدراسات الظاهراتية، بما في ذلك نموذج سلسلة لوند وفي مخططات تقريب QCD طويلة المدى المختلفة . [5] [11] [12]

يُطلق على المخروط الضيق للجسيمات الناتج عن هدرنة كوارك واحد اسم النفاثات . في أجهزة الكشف عن الجسيمات ، يتم رصد النفاثات بدلاً من الكواركات، والتي يجب استنتاج وجودها. تمت مقارنة النماذج ومخططات التقريب وهدرنة النفاثات المتوقعة، أو التفتت ، على نطاق واسع بالقياس في عدد من تجارب فيزياء الجسيمات عالية الطاقة، على سبيل المثال TASSO ، [13] وOPAL [14] و H1 . [15]

يمكن استكشاف الهدرنة باستخدام محاكاة مونت كارلو . بعد انتهاء هطول الجسيمات ، تظل البارتونات ذات الخصائص الافتراضية (مدى بعد الجسيمات الافتراضية عن الغلاف ) على مستوى مقياس القطع. من هذه النقطة فصاعدًا، يكون البارتون في نظام نقل الزخم المنخفض والمسافة الطويلة حيث تصبح التأثيرات غير المضطربة مهمة. أكثر هذه التأثيرات هيمنة هي الهدرنة، والتي تحول البارتونات إلى هادرونات يمكن ملاحظتها. لا توجد نظرية دقيقة معروفة للهدرنة ولكن هناك نموذجان ناجحان لتحديد المعلمات.

تُستخدم هذه النماذج داخل مولدات الأحداث التي تحاكي أحداث فيزياء الجسيمات. يتم تحديد المقياس الذي يتم به إعطاء البارتونات إلى الهدرنة بواسطة مكون دش مونت كارلو لمولد الحدث. تبدأ نماذج الهدرنة عادةً بمقياس محدد مسبقًا خاص بها. يمكن أن يتسبب هذا في حدوث مشكلة كبيرة إذا لم يتم إعداده بشكل صحيح داخل دش مونت كارلو. الخيارات الشائعة لدش مونت كارلو هي PYTHIA وHERWIG. يتوافق كل منهما مع أحد نموذجي المعلمة.

الكوارك العلوي لا يتحول إلى هادرونات

ومع ذلك، يتحلل الكوارك العلوي عن طريق القوة الضعيفة بمتوسط ​​عمر يبلغ 5×10 −25 ثانية. وعلى عكس جميع التفاعلات الضعيفة الأخرى، والتي تكون عادةً أبطأ كثيرًا من التفاعلات القوية، فإن تحلل الكوارك العلوي الضعيف أقصر بشكل فريد من مقياس الوقت الذي تعمل فيه القوة القوية لـ QCD، لذلك يتحلل الكوارك العلوي قبل أن يتمكن من الهادرونة. [16] وبالتالي فإن الكوارك العلوي هو جسيم حر تقريبًا. [17] [18] [19]

مراجع

  1. ^ رافيلسكي، يوهان (2015). "ذوبان الهادرونات وغليان الكواركات". المجلة الفيزيائية الأوروبية أ . 51 (9): 114. arXiv : 1508.03260 . Bibcode :2015EPJA...51..114R. doi : 10.1140/epja/i2015-15114-0 . ISSN  1434-6001.
  2. ^ أندرسون، بو، 1937- (1998). نموذج لوند. كامبريدج، المملكة المتحدة: مطبعة جامعة كامبريدج. رقم ISBN 0-521-42094-6. OCLC  37755081.{{cite book}}:CS1 maint: أسماء متعددة: قائمة المؤلفين ( الرابط ) CS1 maint: أسماء رقمية: قائمة المؤلفين ( الرابط )
  3. ^ مولر، بيرنت (2016)، رافيلسكي، يوهان (محرر)، "مرحلة جديدة من المادة: بلازما كوارك-غلوون تتجاوز درجة حرارة هاجيدورن الحرجة"، الهدرونات المنصهرة، الكواركات المغلية - من درجة حرارة هاجيدورن إلى تصادمات الأيونات الثقيلة فائقة النسبية في سيرن ، شام: دار سبرينغر الدولية للنشر، ص.  107-116 ، arXiv : 1501.06077 ، رمز Bibcode : 2016mhbq.book..107M، doi : 10.1007/978-3-319-17545-4_14 ، ISBN 978-3-319-17544-7
  4. ^ Letessier, Jean; Rafelski, Johann (2002). Hadrons and Quark–Gluon Plasma (طبعة واحدة). مطبعة جامعة كامبريدج. doi :10.1017/cbo9780511534997. ISBN 978-0-521-38536-7.
  5. ^ أب يو؛ دوكشيتزر، L.؛ خوز، فيرجينيا؛ مولر، آه؛ ترويان، سي (1991). أساسيات QCD المضطربة . طبعات الحدود.
  6. ^ رافيلسكي، يوهان؛ ليتيسييه، جان (2003). "اختبار حدود الهدرنة الإحصائية". الفيزياء النووية أ . 715 : 98ج – 107ج . arXiv : nucl-th/0209084 . Bibcode :2003NuPhA.715...98R. doi :10.1016/S0375-9474(02)01418-5. S2CID  18970526.
  7. ^ هاجيدورن، رولف (1995)، ليتيسييه، جان؛ جوتبرود، هانز هـ؛ رافيلسكي، يوهان (المحررون)، "الطريق الطويل إلى نموذج التمهيد الإحصائي"، المادة الهادرونية الساخنة ، سلسلة حلف شمال الأطلسي للتحليل الإحصائي، المجلد 346، بوسطن، ماساتشوستس: سبرينغر الولايات المتحدة، ص  13-46 ، doi :10.1007/978-1-4615-1945-4_2، ISBN 978-1-4613-5798-8, تم الاسترجاع بتاريخ 2020-06-25
  8. ^ تورييري ، ج. ستينكي، س.؛ برونيوفسكي، دبليو؛ فلوركوفسكي، دبليو؛ ليتيسيه، J.؛ رافيلسكي، J. (2005). “مشاركة: الهادرنة الإحصائية مع الأصداء”. فيزياء الكمبيوتر والاتصالات . 167 (3): 229– 251. أرخايف : nucl-th/0404083 . بيب كود :2005CoPhC.167..229T. دوى :10.1016/j.cpc.2005.01.004. S2CID  13525448.
  9. ^ رافيلسكي، يوهان (1991). "باريونات مضادة غريبة من بلازما كوارك-غلوون". رسائل الفيزياء ب . 262 ( 2-3 ): 333-340 . رمز Bibcode :1991PhLB..262..333R. doi :10.1016/0370-2693(91)91576-H.
  10. ^ Abatzis, S.; Barnes, RP; Benayoun, M.; Beusch, W.; Bloodworth, IJ; Bravar, A.; Caponero, M.; Carney, JN; Dufey, JP; Evans, D.; Fini, R. (1990). "Λ والإنتاج في تفاعلات الكبريت والتنغستن عند 200 GeV/c لكل نوكليون". Physics Letters B. 244 ( 1): 130– 134. doi :10.1016/0370-2693(90)90282-B.
  11. ^ Bassetto, A.; Ciafaloni, M.; Marchesini, G.; Mueller, AH (1982). "Jet multiplicity and soft gluon factorization". Nuclear Physics B. 207 ( 2): 189– 204. Bibcode :1982NuPhB.207..189B. doi :10.1016/0550-3213(82)90161-4. ISSN  0550-3213.
  12. ^ مولر، إيه إتش (1981). "حول تعدد الهادرونات في نفاثات الديناميكا اللونية الكمومية". رسائل الفيزياء ب . 104 (2): 161– 164. رمز Bibcode :1981PhLB..104..161M. doi :10.1016/0370-2693(81)90581-5. ISSN  0370-2693.
  13. ^ براونشفايغ ، دبليو. غيرهاردز، ر. كيرشفينك، ف.ج. مارتين، H.-U. فيشر، جلالة. هارتمان، H .؛ وآخرون. (تعاون تاسو) (1990). “خصائص الطائرة العالمية في مركز الطاقة الجماعية 14-44 GeV في e +  e – إبادة”. Zeitschrift für Physik C. 47 (2): 187-198 . دوى :10.1007 / bf01552339. ISSN  0170-9739. S2CID  124007688.
  14. ^ Akrawy, MZ; Alexander, G.; Allison, J.; Allport, PP; Anderson, KJ; Armitage, JC; et al. (OPAL Collaboration) (1990). "دراسة تماسك الغلوونات اللينة في نفاثات الهادرون". Physics Letters B. 247 ( 4): 617– 628. Bibcode :1990PhLB..247..617A. doi :10.1016/0370-2693(90)91911-t. ISSN  0370-2693. S2CID  121998239.
  15. ^ Aid, S.; Andreev, V.; Andrieu, B.; Appuhn, R.-D.; Arpagaus, M.; Babaev, A.; et al. (H1 Collaboration) (1995). "دراسة تجزئة الكواركات في تصادمات e −  p في HERA". Nuclear Physics B. 445 ( 1): 3– 21. arXiv : hep-ex/9505003 . Bibcode :1995NuPhB.445....3A. doi :10.1016/0550-3213(95)91599-h. ISSN  0550-3213. S2CID  18632361.
  16. ^ Abazov, VM; Abbott, B.; Abolins, M.; Acharya, BS; Adams, M.; Adams, T.; et al. (2008). "دليل على إنتاج كواركات القمة الفردية". Physical Review D. 78 ( 1): 012005. arXiv : 0803.0739 . Bibcode :2008PhRvD..78a2005A. doi :10.1103/PhysRevD.78.012005. S2CID  204894756.
  17. ^ Seidel, Katja; Simon, Frank; Tesař, Michal; Poss, Stephane (August 2013). "قياسات كتلة الكوارك العلوي عند العتبة وفوقها في CLIC". المجلة الفيزيائية الأوروبية C. 73 ( 8): 2530. arXiv : 1303.3758 . Bibcode :2013EPJC...73.2530S. doi :10.1140/epjc/s10052-013-2530-7. ISSN  1434-6044. S2CID  118529845.
  18. ^ Alioli, S.; Fernandez, P.; Fuster, J.; Irles, A.; Moch, S.; Uwer, P.; Vos, M. (مايو 2013). "ملاحظة جديدة لقياس كتلة الكوارك العلوي في مصادمات الهادرون". المجلة الفيزيائية الأوروبية C. 73 ( 5): 2438. arXiv : 1303.6415 . Bibcode :2013EPJC...73.2438A. doi :10.1140/epjc/s10052-013-2438-2. ISSN  1434-6044. S2CID  20136858.
  19. ^ جاو، جون؛ لي، تشونج شنغ؛ تشو، هوا شينغ (24 يناير 2013). "اضمحلال الكوارك العلوي في الترتيب التالي إلى التالي إلى الرائد في الديناميكا اللونية الكمومية". رسائل المراجعة الفيزيائية . 110 (4): 042001. arXiv : 1210.2808 . رمز Bibcode : 2013PhRvL.110d2001G. doi : 10.1103/PhysRevLett.110.042001. ISSN  0031-9007. PMID  25166153. S2CID  5101838.
ابحث عن hadronization في ويكاموس، القاموس الحر.
  • Greco, V.; Ko, CM; Lévai, P. (2003). "اندماج البارتون وشذوذ البروتون المضاد/البيون في RHIC". رسائل المراجعة الفيزيائية . 90 (20): 202302. arXiv : nucl-th/0301093 . Bibcode :2003PhRvL..90t2302G. doi :10.1103/PhysRevLett.90.202302. PMID  12785885. S2CID  35617853.
  • فرايز، آر جيه؛ مولر، بي؛ نوناكا، سي؛ باس، إس إيه (2003). "هادرونات في تصادمات الأيونات الثقيلة: إعادة تركيب وتفتيت البارتونات هادرونات في تصادمات الأيونات الثقيلة". رسائل المراجعة الفيزيائية . 90 (20): 202303. arXiv : nucl-th/0301087 . رمز Bibcode : 2003PhRvL..90t2303F. doi : 10.1103/PhysRevLett.90.202303. PMID  12785886. S2CID  912540.
تم الاسترجاع من "https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=هادرونات&oldid=1217848292"
Original text
Rate this translation
Your feedback will be used to help improve Google Translate