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

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

در این پایان­نامه 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 استفاده 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 می­تواند 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

فهرست… II

فهرست شکلها… V

مقدمه… 1

فصل 1.. 5

دینامیکِ کوانتومیِ رنگها… 5

1-1  سیرِ تاریخی بر فیزیکِ ذرات… 7

1-2  درجهیِ آزادی رنگ… 19

1-2-1  کوارکها و رنگ… 19

1-2-2 رنگ: بارِ برهمکنشِ هستهای… 22

1-2-3  آزادیِ مجانبی… 26

1-3  مروری بر مکانیکِ کوانتومیِ نسبیتی… 28

1-3-1  مقدمات و نمادگذاری… 28

1-3-2  معادلهیِ کلاین-گوردن… 30

1-3-3  معادلهیِ دیراک… 33

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  سطحِ مقطعِ پراکندگی… 41

1-4-1  قواعد فاینمن و دامنهیِ ناوردا… 41

1-4-2  تعاریف  اصلی… 44

فصل 2.. 47

پراکندگیِ ناکشسانِ ژرف… 47

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

فصل 3.. 64

پراکندگیِ ناکشسانِ ژرف جریانِ باردار و قضیهیِ فاکتورگیری    64

3-1  پراکندگیِ ناکشسانِ ژرف برایِ جریانِ باردار… 65

3-2  توابعِ ساختار… 70

3-2-1 بسطِ تانسورِ هادرونی… 70

3-2-2 مولفههایِ مخروطِ نوری و چارچوبِها… 71

3-2-2-1  مولفههایِ مخروطِ نوری.. 71

3-2-2-2  چارچوبِ همراستا.. 72

3-3-2-3  چارچوبِ بریت.. 75

3-2-2-4  چارچوبِ اندازهحرکتِ بینهایت(IMF).. 77

3-2-3  تانسورهایِ …… 78

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

3-3-2-1 تانسورِ لپتونی.. 85

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

فصل 4.. 99

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

اصلاحِ تابع انشعاب:.. 114

4-5  مقایسه با دادههایِ آزمایشگاهی… 116

نتیجه گیری… 121

واژهنامهیِ انگلیسی به فارسی… 122

واژه نامهیِ فارسی به انگلیسی… 124

منابع… 126

Abstract.. 129

برای دانلود متن کامل پایان نامه اینجا کلیک کنید.