01-dic-101 riassunto della lezione precedente sez. durto elementare calcolabile in qed; confronto...
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01-Dic-10 1
Riassunto della lezione precedente
• sez. d’urto elementare calcolabile in QED; confronto con sez. d’urto elastica in regime di DIS ! funzioni di struttura ! relazione di Callan-Gross
• sez. d’urto su base polare sferica ! risposta a polarizzazione longitudinale e trasversa di *
! Callan-Gross equivalente a partoni hanno spin ½
• definizione di quark di valenza (dominante per xB ! 1) e del “mare” di Dirac (dominante per xB ! 0) ; DIS su N=p,n con 2 flavors u,d ! sistema determinato; estrazione di densita` partoniche
• proprieta` delle distribuzioni dei quark di valenza e del “mare” nel QPM
estraibili da DIS e- scattering su N in approssimazione SUf (2)
• necessita` di passare a SUf (3) ! DIS scattering su N cenni sul settore elettrodebole del Modello Standard (flavor mixing, rottura spontanea della simmetria e masse, etc…)
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01-Dic-10 2
Deep Inelastic Scattering
2
=
Tensore leptonico L
Tensore adronico W
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01-Dic-10 3
Tensore leptonico
fascio di neutrini (left-handed) ! scambio di W+
(ma anche in reazioni inverse del tipo )
V - A
fascio di antineutrini (right-handed) ! scambio di W -
(ma anche in reazioni inverse del tipo )
V + A
interazione e.m. (e- / - left-handed) ! scambio di
V-VA-A
V-A
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01-Dic-10 4
Tensore leptonico (continua)
parte antisimmetrica del tensore e` memoria dell’interferenza tra corrente debole vettoriale ed assiale
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01-Dic-10 5
si approssima con
perche`
Propagatore del bosone vettore
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01-Dic-10 6
Tensore adronico
• 2 vettori indipendenti P, q• base tensoriale: b1=g, b2=qq, b3=P P , b4=(P q + P q) , b=(P q – P q), b= qP
• tensore adronico W = i ci (q2, P¢ q) bi
• Hermiticity ! ci sono reali• invarianza per time-reversal → c5 = 0
• corrente debole non conservata: q W 0 → c6 0
• c1 e c3 dipendenti da c2 e c4
violazione di parita`
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01-Dic-10 7
interferenza VA ! antisimmetria tra leptoni / antileptoni
Ampiezza di scattering
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01-Dic-10 8
Sezione d’urto
Limite DIS : scaling in d elastica
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01-Dic-10 9
Vertice elettrodebole elementare in correnti cariche
interazione e.m.! scambio di
quark (left-handed)
antiquark (right-handed)
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01-Dic-10 10
Tensore adronico elementare
Poi
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Funzioni di struttura
non-singlet flavorasimmetria right-/left- handed (V/A) puo` cambiare il flavor
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01-Dic-10 12
SUf (3) ! 12 incognite :
8 misure possibili :
invarianza di isospin : (2 relazioni)
simmetria di isospin del “mare” :(2 relazioni)
Sistema determinato: da DIS (anti)neutrino – Nucleone si possono estrarre le distribuzioni degli (anti)quark per i tre flavor
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01-Dic-10 13
Esempio :
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01-Dic-10 14
Verifiche sperimentali
1) (anti)neutrino DIS su nuclei isoscalari (Z=N ! no u = no d quarks)
Dati dell’esp. GargamellePerkins, Contemp. Phys. 16 173 (75)
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01-Dic-10 15
Interpretazione in QPM
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01-Dic-10 16
Interpretazione (continua)
approssimazioni :
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01-Dic-10 17
Interpretazione (continua)
N = { partoni a spin ½ con stessa interazione elettrodebole dei leptoni ; antipartoni soppressi }
nuclei isoscalari ! nu = nd
N.B. deviazioni dovute a s c K e per contributo di antiquarks