Ereignis (Teilchenphysik) - Event (particle physics)

In der Teilchenphysik bezieht sich ein Ereignis auf die Ergebnisse unmittelbar nach einer grundlegenden Wechselwirkung zwischen subatomaren Teilchen , die in sehr kurzer Zeit in einem gut lokalisierten Raumbereich auftreten. Aufgrund des Unsicherheitsprinzips hat ein Ereignis in der Teilchenphysik nicht ganz die gleiche Bedeutung wie in der Relativitätstheorie , in der ein "Ereignis" ein Punkt in der Raumzeit ist, der genau bekannt sein kann, dh eine Raumzeitkoordinate.

Überblick

In einem typischen Teilchenphysikereignis werden die ankommenden Teilchen gestreut oder zerstört, und es können bis zu Hunderte von Teilchen erzeugt werden, obwohl es wahrscheinlich nur wenige neue Teilchen sind, die zuvor nicht entdeckt wurden.

In den alten Blasenkammern und Wolkenkammern konnten "Ereignisse" gesehen werden, indem geladene Teilchenspuren beobachtet wurden, die aus dem Bereich des Ereignisses austraten, bevor sie sich aufgrund des Magnetfelds durch die auf die Teilchen wirkende Kammer kräuseln . Bei modernen Teilchenbeschleunigern sind Ereignisse das Ergebnis der Wechselwirkungen, die durch eine Strahlkreuzung innerhalb eines Teilchendetektors auftreten .

Physikalische Größen verwendet , um Ereignisse zu analysieren , umfassen den differentiellen Wirkungsquerschnitt , den Fluß der Strahlen (die auf der wiederum hängt Anzahldichte der Teilchen in dem Strahl und deren Durchschnittsgeschwindigkeit ) und die Rate und die Leuchtkraft des Experiments.

Einzelne Teilchenphysikereignisse werden durch Streuungstheorie modelliert , die auf einer zugrunde liegenden Quantenfeldtheorie der Teilchen und ihrer Wechselwirkungen basiert . Die S-Matrix wird verwendet, um die Wahrscheinlichkeit verschiedener ereignisausgehender Partikelzustände bei eingehenden Partikelzuständen zu charakterisieren. Für geeignete Quantenfeldtheorien kann die S-Matrix durch eine störende Expansion in Form von Feynman-Diagrammen berechnet werden .

Ereignisse treten auf natürliche Weise in der Astrophysik und Geophysik auf , wie z. B. subatomare Teilchenduschen, die durch kosmische Strahlenstreuungsereignisse erzeugt werden.

Verweise

Anmerkungen

Weiterführende Literatur

• DH Perkins (2000). Einführung in die Hochenergiephysik . Cambridge University Press. ISBN 978-0-52162-1960.
• BR Martin, G. Shaw. Teilchenphysik (3. Aufl.). Manchester Physics Series, John Wiley & Sons. p. 3. ISBN 978-0-470-03294-7.