《粒子物理1_引言、常识、散射截面与衰变宽度》由会员分享，可在线阅读，更多相关《粒子物理1_引言、常识、散射截面与衰变宽度（108页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、粒子物理之一 引言、常识、散射截面与衰变宽度张宏浩参考书：肖振军、吕才典粒子物理导论2什么是粒子物理赵光达：给肖振军、吕才典粒子物理导论一书的序言3宇宙起源与演化生命起源及其本质粒子物理与宇宙学 ：联合与交叉同步辐射与中子散射 : 提供关键的研究手段4现代自然科学研究的三个最重要前沿物 质 基 本 结 构5什么是高能物理? 物质世界的基本组分及其相互作用是自然界最基本的科学 问题之一：物质微观结构的研究引领了科学发展几百年 高能物理，也称粒子物理, 是分子、原子(化学、凝聚态 物理)、原子核（ 核物理）研究的自然发展与深化Atom nucleus nucleon quark 原子 原子核 核子
2、(质子、中子） 夸克 10-10 m 10-14 m 10-15 m n散射的微分截面75分母的通量因子是Lorentz不变量，它可以用在质心系两粒子的 总能量sqrt(s)和其中一个粒子的3动量p_acm来表达：因此，2到n的微分散射截面又可写为76特别地，对于末态只有两个粒子，即a+b1+2散射的 情况，二体末态相空间积分测度为将其代入微分散射截面公式得772到2的微分散射截面公式也可用Mandelstam变量t来 表达，其中特别地，对于2到2的弹性散射，t的变化范围是：更特别地，对于2到2的弹性散射，且初态两粒子的静质量相同时，t的变换范围是7879证明：80例1：标量型相互作用下暗物质
3、的成对湮灭【振幅不依赖于散射角度】张宏浩等，Nuclear Physics B 854 (2012) 350374818283例2：在忽略费米子质量的条件下计算以下散射截面848586若忽略Z玻色子的贡献，则散射振幅为8788Gamma矩阵的一些约定与恒等式899091作业929394如何计算散射截面 作业讲解证明：95证明：96证明：97又由于因此98证明：由于因此99100如何计算衰变宽度1n衰变的微分衰变率10112衰变的微分衰变率102二体相空间积分103二体衰变率104二体衰变的末态粒子其中一个质量为零时这里已假定末态两粒子不全同，故统计因子S=1105二体衰变的末态两粒子质量相等时106例：假定Higgs与暗物质粒子存在有效相互作用 当是Dirac费米子时，h bar的振幅模方是则h bar的衰变率是107 当是Majorana费米子时，h bar的振幅模方是费曼规则中的对称性因子末态全同粒子导致 的统计因子108
