دانشگاه یزد
دانشکده فیزیک
گروه ذرات بنیادی
پایان نامه
برای دریافت درجه کارشناسی ارشد
فیزیک ذرات بنیادی
بررسی و محاسبه توابع شکافت برای پارتون های جرمدار
استاد راهنما:
دکتر ابوالفضل میرجلیلی
استاد مشاور:
دکتر سید محمد موسوی نژاد
بهمن ماه 1392
(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
در این پایان نامه سعی شده جرمِ نوکلئون و کوارکها در معادلاتِ مربوط به توابعِ ساختارِ نوکلئونی وارد شود. این موضوع از آن جهت حائز اهمیت است که برخورد ذرات در انرژی های بالا که منجر به تولید کوارک های سنگین شود در آینده نزدیک امکان پذیر خواهد بود. ما جرمِ کوارک را مستقیماً وارد محاسباتِ سطح مقطعِ فرایندِ سخت (Hard Process) کردیم که در نتیجهیِ آن، تابعِ انشعابِ پارتونی وابسته به جرم و مقیاس بازبهنجارش شده است. معادلهیِ تحول بدست آمده با بهره گرفتن از تبدیلِ ملین، مانندِ معادلهیِ بیجرم، قابل محاسبه است. جرمِ نوکلئون نیز توسطِ متغیرِ نچمن واردِ محاسبات شده است. در اینجا بطورِ خاص تابعِ ساختارِ نوکلئونیِ موردِ بررسی قرار گرفته که در نتیجه آن نیازی به وارد کردن توابعِ توزیعِ دریا در محاسبات نمی باشد. روش بدست آوردنِ توابع ساختارِ نوکلئونی بر حسبِ توابعِ توزیعِ پارتونی سرراست بوده و می تواند برایِ تابع ساختار نیز تکرار شده که در نهایت منجر به محاسبهیِ تابعِ انشعابِ خواهد شد. نتایج بارز بدست آمده در این پایان نامه شامل دستیابی به توابع شکاف پارتونی در حالت جرمدار و شکل اصلاح شده معادلات تحول و در نهایت استخراج توابع ساختار نوکلئونی می باشد. نتایج بدست آمده گویای اثر جرم کوارک ها در محاسبات مربوط به توابع ساختار نوکلئونی می باشد.
فهرست
1-1 سیرِ تاریخی بر فیزیکِ ذرات… 7
1-2-2 رنگ: بارِ برهمکنشِ هستهای… 22
1-3 مروری بر مکانیکِ کوانتومیِ نسبیتی… 28
1-3-2 معادلهیِ کلاین-گوردن… 30
1-3-3-1 فرمِ هموردایِ معادله یِ دیراک و ماتریسهایِ دیراک … 35
1-3-3-2 جریانِ پایستار و معادله یِ الحاقی.. 36
1-3-3-3 اسپینورِ ذرهیِ آزاد.. 37
1-3-3-4 روابطِ کامل بودن و بهنجارشِ اسپینورها.. 40
1-4-1 قواعد فاینمن و دامنهیِ ناوردا… 41
2-1 پراکندگیِ الکترون-میون… 48
2-2 پراکندگیِ کشسانِ الکترون-پروتون… 51
2-3 پراکندگیِ ناکشسانِ الکترون-پروتون… 54
2-4 توابعِ ساختارِ نوکلئونی و مقیاسپذیریِ بیورکن… 56
2-5 توابعِ توزیع و مدلِ پارتونیِ ساده… 58
2-6 گلئون و نقضِ مقیاسپذیریِ بیورکن… 60
پراکندگیِ ناکشسانِ ژرف جریانِ باردار و قضیهیِ فاکتورگیری 64
3-1 پراکندگیِ ناکشسانِ ژرف برایِ جریانِ باردار… 65
3-2-1 بسطِ تانسورِ هادرونی… 70
3-2-2 مولفه هایِ مخروطِ نوری و چارچوبِها… 71
3-2-2-1 مولفه هایِ مخروطِ نوری.. 71
3-2-2-4 چارچوبِ اندازهحرکتِ بینهایت(IMF).. 77
3-3 قضیهیِ فاکتورگیری و محاسبهیِ ضرایبِ سخت… 81
3-3-1 مدلِ پارتونی و قضیهیِ فاکتورگیری… 81
3-3-1-1 سطحِ مقطعِ میانگینگیری شده.. 81
3-3-1-2 قضیهیِ فاکتورگیری.. 82
3-3-2 محاسبهیِ تانسورهایِ ………………………. 84
3-3-2-2 تعیینِ تانسورِ درمرتبه LO.. 85
3-3-2-3 نمودارهایِ فاینمن و دامنه درتفریب NLO (فرایندهایِ و ) 87
3-3-2-3 محاسبهیِ و برای فرایند هایِ و 88
3-3-2-4 محاسبهیِ برایِ فرایندِ …………………… 91
3-3-2-5 تعیینِ قسمتِ پادمتقارنِ تانسورهایِ و 94
3-3-3 انتگرالِ فضایِ فازِ ……….. 94
3-3-3-1 انتگرالِ فضایِ فازِ …………… 95
3-3-3-2 انتگرالِ فضایِ فازِ …………… 96
تابع ساختار xF3 و معادلهی تحول… 99
4-1 تابع ساختارِ xF3 بر حسبِ توابعِ توزیعِ پارتونی… 100
4-2 تابعِ ساختارِ پارتونی… 106
4-3 وارد کردنِ مقیاسِ فاکتورگیری… 108
نکتهای در موردِ حدِ بالایِ و انتگرالِ پیچش:.. 112
4-4 معادلهیِ تحول و تابعِ انشعاب… 113
4-5 مقایسه با داده هایِ آزمایشگاهی… 116
واژهنامهیِ انگلیسی به فارسی… 122
واژه نامهیِ فارسی به انگلیسی… 124
فهرست شکلها
شکلI نمایی شماتیک از مقیاسهایِ جهان و شاخههایِ پژوهشیِ مربوطه. بدنِ انسان به عنوانِ مقیاسِ مرجع
درنظرگرفته شده. |
1 |
شکلِ II ساختارِهایِ مختلفِ ماده در مقیاسهایِ مختلف | 2 |
شکل 1-1 جدولِ ذراتِ بنیادی | 14 |
شکل1-2 ترکیبِ رنگیِ هادرونها | 16 |
شکل 1-3 الکترونها با تبادل یک فوتون دفع میشوند. | 17 |
شکل 1-4 الف) برهمکنش الکترومغناطیسی با مبادلهیِ فوتون
ب) برهمکنشِ قوی با مبادلهیِ گلئون پ) جریانِ (گردشِ) رنگ در (ب) ت) خود-جفت شدگی گلئونها (جفتشدگیِ گلئون با گلئون) |
18 |
شکلِ 1-5 استتارِ بارِ الف) الکتریکی ب) رنگ در نظریهیِ میدانهایِ کوانتومی. | 20 |
شکل 1-6 اندازه گیریِ بارِ الکترون | 20 |
شکل 2-1 نمودارِ فاینمنِ پراکندگیِ کشسانِ الکترون-پروتون | 43 |
شکل 2-2 نمودارِ پایینترین درجهیِ برهمکنشِ الکترومغناطیسی برایِ | 45 |
شکل 2-3 تابع ساختارِ از گروههایِSLAC-MIT ، BCDMS ، H1 و ZEUS | 49 |
شکل 2-4 برهمکنشِ فوتونِ مجازی و پارتونِ درونِ ساختارِ هادرونِ در LO | 50 |
شکل 2-5 برهمکنشِ فوتونِ مجازی و پارتونِ ساختارِ هادرونِ در مراتبِ بالاتر | 51 |
شکل 2-6 گسیلِ گلئون در برهمکنشِ کوارک و فوتونِ مجازی | 53 |
شکل 2-7 برهمکنشِ گلئون و فوتونِ مجازی در پایینترین مرتبه | 54 |
شکلِ 3-1 نمودارِ بر حسبِ برایِ معادلات ، برای یِ خیلی کوچک و . محدوده ی بین ریشه های معادله ی خاکستری شده. | 95 |
شکل 4-1 مقایسهیِ توابعِ انشعاب برایِ مدلِ جرمدار و بیجرم در مقیاسهایِ مختلف. | 114 |
شکلِ 4-2 داده هایِ آزمایشگاهی تابع ساختارِ و منحنیِ برازش شدهیِ این تابع در مقیاسِ انرژیِ | 117 |
شکل 4-3 مقایسهیِ نمودارِ تحول داده شدهیِ تابع ساختارِ از انرژیِ به انرژیِ . | 118 |
شکلِ 4-4 مقایسهیِ نمودارِ تحول داده شدهیِ تابع ساختارِ از انرژیِ به انرژیِ . | 118 |
شکلِ 4-5 مقایسهیِ نمودارِ تحول داده شدهیِ تابع ساختارِ از انرژیِ به انرژیِ . | 118 |
شکلِ 4-6 تابعِ ساختارِ بدست آمده از تحولِ توابع توزیع از مدلِ MRS TMC در مقیاسِ ، به مقیاسِ | 119 |
شکلِ 4-7 تابعِ ساختارِ بدست آمده از تحولِ توابع توزیع از مدلِ MRS TMC در مقیاسِ ، به مقیاسِ . | 119 |
شکل 4-8 تابعِ ساختارِ بدست آمده از تحولِ توابع توزیع از مدلِ MRS TMC در مقیاسِ ، به مقیاسِ . | 120 |
شکل 4-9 تابع توزیعِ بدست آمده از تحولِ توابع توزیع از مدلِ MRS TMC در مقیاسِ ، به مقیاسِ و مقایسه با داده هایِ آزمایشگاهیِ گروهِ EMC | 120 |
شکل 4-10 تابع توزیعِ بدست آمده از تحولِ توابع توزیع از مدلِ MRS TMC در مقیاسِ ، به مقیاسِ و مقایسه با داده هایِ آزمایشگاهیِ گروهِ EMC | 121 |
مقدمه
” دنیا از چه چیز ساخته شده؟” امروزه پژوهشهایِ فیزیکِ ذرات، نشان دهندهِ جاهطلبانهترین و سازمانیافتهترین کوششِ بشر برایِ جواب دادن به این پرسش است. از دورانِ باستان تا امروز، کنجکاو به دانستنِ اصل و طبیعتِ جهان بودهایم. فلاسفه و دانشمندانِ زیادی در دوران باستان تلاش کرده اند به این سوالاتِ بنیادی جواب دهند. تنها در زمانِ حال، در قرنِ بیستم، با پیشرفتهایِ ارزشمندِ صورت گرفته در فیزیکِ ذرات و اخترفیزیک (که ظاهراً دارایِ مقیاسهایِ متضادی هستند)، توانستهایم جوابِ ناقصی برایِ این سوالات بدست آوریم.
شکلI نمایی شماتیک از مقیاسهایِ جهان و شاخههایِ پژوهشیِ مربوطه. بدنِ انسان به عنوانِ مقیاسِ مرجع درنظر گرفته شده (CERN Z 11).
از طرفی، این پیشرفتها مربوط به تواناییِ ما در کاوش در قلبِ ماده بوسیلهِ شتابدهندههایِ قدرتمند (که سرعتِ ذرات را در حدِ سرعتِ نور بالا میبرند) میباشد که ساختارهایِ بینهایت ریز و عمیقی را آشکار می کنند.
شکلِ II ساختارِهایِ مختلفِ ماده در مقیاسهایِ مختلف (CERN DI-17-7-95)
و از طرفِ دیگر، تلسکوپهایِ قدرتمند ساختارِ عظیمِ جهان را کاوش می کنند، و قادر به دستیابی به زمان مبداء آن میباشند [1].
تعداد صفحه : 191
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.
14,700 تومانافزودن به سبد خرید