متن کامل پایان نامه مقطع کارشناسی ارشد رشته :فیزیک

گرایش :ذرات بنیادی

عنوان : جفت شدگی غیرعادی کوارک تاپ و تولید کوارک تاپ پاد کوارک تاپ در شتابدهنده LHC

دانشگاه اراک

دانشکده علوم پایه-گروه فیزیک

کارشناسی ارشد ذرات بنیادی

عنوان:

جفت شدگی غیرعادی کوارک تاپ و تولید کوارک تاپ پاد کوارک تاپ در شتابدهنده LHC

استاد راهنما:

دکتر کریم قربانی

پاییز1393

برای رعایت حریم خصوصی نام نگارنده پایان نامه درج نمی شود

(در فایل دانلودی نام نویسنده موجود است)

تکه هایی از متن پایان نامه به عنوان نمونه :

(ممکن است هنگام انتقال از فایل اصلی به داخل سایت بعضی متون به هم بریزد یا بعضی نمادها و اشکال درج نشود ولی در فایل دانلودی همه چیز مرتب و کامل است)

چکیده

كوارك تاپ با جرم تقریبی  سنگین­ترین ذره شناخته شده مدل استاندارد است و بنابراین نقش اساسی را در جستجوی فیزیك جدید در  بازی می­كند. بیشتر كواركهای تاپ به صورت زوج و از طریق برهم­كنش قوی تولید می­شوند. در این پایان نامه ما یك عدم تقارن پس و پیش كه در تولید زوج كوارك تاپ اندازه­گیری شده است را معرفی می­كنیم. در ادامه مدلهایی را برای توصیف این عدم تقارن مورد مطالعه قرار می­دهیم و نیز محدودیتهایی كه این مدلها برای توصیف عدم تقارن با آن مواجه هستند را بیان می­كنیم. همچنین نظریه میدان موثر را كه بوسیله آن می­توانیم همه­ی اثرات فیزیك جدید در تولید زوج كوارك تاپ را بیان كنیم مورد مطالعه قرار می­دهیم. در فصل سوم به محاسبه سطح مقطع تولید زوج كوارك تاپ در چارچوب مدل استاندارد در زیر فرآیندهای همجوشی گلوئون،  خواهیم پرداخت. در محاسبه این سطح مقطع ابتدا جرم كوارك تاپ را صفر قرار می­دهیم و محاسبات را ادامه می­دهیم و سپس با در نظر گرفتن جرم تاپ سطح مقطع را محاسبه كرده و می­بینیم با ناچیز گرفتن جرم تاپ به سطح مقطع قبلی خواهیم رسید. در انتهای این فصل سطح مقطع تولید زوج كوارك تاپ را برای فرآیند  بدست می­آوریم. در بخش انتهایی سطح مقطع تولید زوج كوارك تاپ را با در نظر گرفتن سهم فیزیك جدید شركت كننده در تولید زوج كوارك تاپ محاسبه خواهیم كرد. اما چون تولید زوج كوارك تاپ در شتابدهنده  بیشتر بوسیله فرآیند همجوشی گلوئون انجام می­شود، ما فقط سطح مقطع تولید زوج كوارك تاپ را با در نظر گرفتن شكل كلی ورتكس  محاسبه خواهیم كرد.

فهرست مطالب

عنوان                                                                               صفحه

فصل اول: مدل استاندارد ذرات بنیادی

1-1 مقدمه. 2

1-2 مدل استاندارد. 3

1-2-1 ذرات و نیروهای بنیادی.. 3

1-3 برچسب زنی حالتهای كوارك و لپتون.. 7

1-4 لاگرانژی كوارك و لپتون.. 10

1-5 ………… 13

1-6 كوارك تاپ… 16

1-6-1 ویژگیهای كوارك تاپ… 16

1-6-2 تولید زوج كوارك تاپ از برهم­كنش­های قوی.. 18

1-6-3 فرآیندهای تولید كوارك تاپ منفرد. 20

1- 7 نقاط ضعف مدل استاندارد. 21

فصل دوم: اثرات فیزیك جدید در تولید

2-1 مقدمه. 24

2-2 انگیزه­های مطالعه­ كوارك تاپ… 25

2-3 عدم تقارن پس و پیش…. 26

2-3-1 مدلهای ساده برای عدم تقارن …. 27

2-4 پیش بینی عدم تقارن بار در ……….. 31

2-5 نظریه میدان موثر. 32

2-5-1 نظریه فرمی برای فرآیندهای لپتونی در انرژی پایین.. 33

2-5-2 نظریه  برای تولید …. 36

فصل سوم: محاسبات سطح مقطع در چارچوب مدل استاندارد

3-1 مقدمه. 40

3-2 معادله دیراك… 41

3-2-1 جوابهای معادله دیراك برای ذره آزاد. 42

 

3-3 هیلیسیتی و كایرالیتی.. 45

3-4 محاسبه­ی سطح مقطع زیر – فرآیندهای همجوشی گلوئون.. 51

3-5 محاسبه­ی سطح مقطع فرآیند ……………… 68

فصل چهارم: محاسبات سطح مقطع همراه با تصحیحات فیزیك جدید

4-1 مقدمه. 71

4-2 ورتكس ……. 72

4-3 محاسبه­ی سطح مقطع تولید  با در نظر گرفتن شكل كلی ورتكس ……. 72

4-4 نتایج عددی و بحث… 100

4-5 پیشنهادات… 101

مراجع.. 102

چکیده و عنوان به زبان انگلیسی..

فهرست تصاویر

شکل صفحه

شکل (1-1)- ورتكس پایه كوارك گلوئون.. 14

شکل (1-2)- قوانین فاینمن مربوط به انتشارگرهای بوزونها و فرمیونهای مدل استاندارد 15

شکل (1-3) – قواعد فاینمن مربوط به توابع موج فرمیونها (4 شكل بالا) و توابع موج گلوئونها    (2 شكل پایین) 15

شکل(1-4)- قواعد فاینمن از نظریه پیمانه­ای قوی برای راس سه گلوئونی.. 15

شکل (1-5)- واپاشی كوارك تاپ 17

شکل(1-6)- تولید كوارك تاپ در برهم­كنش­های قوی به صورت نابودی كوارك و پاد كوارك و همجوشی گلوئون 18

شکل(1-7)- فرآیندهای تولید كوارك تاپ منفرد 20

شکل (2-1)- ناحیه­های مجاز برای سهم­های فیزیك جدید در عدم تقارن  كلی در تواترون و عدم تقارن بار كلی در         31

شکل (2-2)- واپاشی بتایی میون.. 34

شکل (2-3)- تصحیح سطح مقطع مدل استاندارد در  به دلیل وجود  و مقایسه با روش نظریه میدان موثر 38

شکل (3-1)- ورتكس الكترومغناطیسی.. 50

شکل (3-2)- سه زیر – فرآیند همجوشی گلوئون شركت كننده در تولید زوج كوارك تاپ… 52

شکل (3-3)- پراكندگی ذرات در چارچوب مركز جرم. 53

شکل (3-4)- دیاگرام فاینمن مربوط به فرآیند ……………… 68

 شکل (4-1)- زیر فرآیندهای همجوشی گلوئون شركت كننده در تولید  همراه با ورتكس موثر 73

 شکل (4-2)- مقایسه سطح مقطع جزئی برحسب كسینوس زاویه پراكندگی برای فرآیند  در مدل استاندارد و در مدل استاندارد همراه با تصحیحات فیزیك جدید در انرژی مركز جرم ……………….. 99

 شکل (4-3)- مقایسه سطح مقطع جزئی برحسب كسینوس زاویه پراكندگی برای فرآیند  در مدل استاندارد و در مدل استاندارد همراه با تصحیحات فیزیك جدید در انرژی مركز جرم ……………….. 100

 

 شکل (3-4)- مقایسه سطح مقطع جزئی برحسب كسینوس زاویه پراكندگی برای فرآیند  در مدل استاندارد و در مدل استاندارد همراه با تصحیحات فیزیك جدید در انرژی مركز جرم ……………….. 100

فهرست جدول

جدول صفحه

جدول (1-1) سطح مقطع­های فرآیندهای تولید زوج كوارك تاپ در انرژی­های مركز جرم متفاوت 19

جدول (1-2) از اندازه­گیری­های آزمایشگاهی تواترون و  در این جدول استفاده شده است. عدم قطعیت آماری، سیستماتیك و درخشندگی برای عدم قطعیت كل در ستون آخر اضافه شده است……….. 19

جدول (1-3) سطح مقطع­های فرآیندهای تولید كوارك تاپ منفرد با  در  با انرژی مركز جرم  و  و در تواترون با انرژی مركز جرم ……………….. 21

جدول (2-1) مقادیر اندازه­گیری شده و پیش بینی شده مشاهده­پذیرها در تولید  در   تواترون…. 28

فصل 1

مدل استاندارد ذرات بنیادی

1-1 مقدمه

درک حاضر از اجزای اصلی سازنده­ی ماده (ذرات بنیادی) و برهم­کنش­های بین آنها توسط مدل استاندارد فیزیک ذرات توصیف می­شود. نظریات و کشفیات تعداد زیادی از فیزیکدانها در طول قرن گذشته ، این تصویر چشمگیر را از ساختار اصلی ماده خلق کرده است. مدل استاندارد شامل فرمیون ها (کوارکها و لپتونها) که ماده قابل مشاهده را تشکیل می­دهند، و بوزون ها (فوتونها، گلوئونها،  و ) که مسئول برهم­کنش بین ذرات می­باشند، است. مدل استاندارد تا زمان حاضر به خوبی آزمایش شده است و در توافق خوبی با داده­های تجربی است. اما مدل استاندارد پایان راه نیست و فیزیکدانها در حال جستجو برای فیزیک ورای مدل استاندارد هستند.  در سال 1995، سنگینترین و آخرین فرمیون مدل استاندارد (کوارک تاپ) توسط آزمایشهای  و  (در آزمایشگاه فرمی در آمریکا) در تولید جفت كوارك تاپ – پادكوارك تاپ  که از طریق برهم­کنش قوی تولید می­شوند، کشف شد. مدل استاندارد همچنین پیش بینی می­ کند که کوارکهای تاپ می­توانند به طور منفرد از طریق برهم­کنش ضعیف در شتابدهنده­ی هادرونی تولید شوند. تاپ منفرد به سختی در آزمایشهای  و  قابل کشف و مشاهده هستند چون آهنگ تولید آن بسیار کم می­باشد و بخصوص فرآیندهای زمینه، آهنگهای تولید خیلی بزرگتر از سیگنال دارند. با این وجود کشف کوارک تاپ منفرد توسط آزمایش  در دسامبر 2005 گزارش شد. آهنگ تولید کوارک تاپ منفرد در [1] در ژنو در سوئیس خیلی زیاد است به طوریکه نه فقط به سادگی قابل کشف است بلکه ویژگیهای کوارک تاپ با دقت زیادی قابل آزمایش است.

تعداد صفحه : 128

قیمت :14700 تومان

بلافاصله پس از پرداخت لینک دانلود فایل در اختیار شما قرار می گیرد

و در ضمن فایل خریداری شده به ایمیل شما ارسال می شود.

پشتیبانی سایت :        *       serderehi@gmail.com

در صورتی که مشکلی با پرداخت آنلاین دارید می توانید مبلغ مورد نظر برای هر فایل را کارت به کارت کرده و فایل درخواستی و اطلاعات واریز را به ایمیل ما ارسال کنید تا فایل را از طریق ایمیل دریافت کنید.

 

دسته‌ها: فیزیک