En física de partículas elementales y física matemática , en particular en la teoría de campos efectivos , un factor de forma es una función que encapsula las propiedades de una determinada interacción de partículas sin incluir toda la física subyacente , sino que proporciona la dependencia del momento de los elementos adecuados de la matriz. Además, se mide experimentalmente en la confirmación o especificación de una teoría; ver física de partículas experimental .
Ejemplo de fotón-nucleón
Por ejemplo, a bajas energías, la interacción de un fotón con un nucleón es un cálculo muy complicado que implica interacciones entre el fotón y un mar de quarks y gluones y, a menudo, el cálculo no se puede realizar completamente desde los primeros principios. A menudo, en este contexto, los factores de forma también se denominan " funciones de estructura ", ya que pueden usarse para describir la estructura del nucleón.
Sin embargo, se conoce la forma genérica invariante de Lorentz del elemento de matriz para la interacción de la corriente electromagnética,
dónde representa el momento del fotón (igual en magnitud a E / c , donde E es la energía del fotón). Las tres funciones:están asociados a los factores de forma eléctricos y magnéticos para esta interacción, y se miden de forma experimental de forma rutinaria; Estos tres vértices efectivos se pueden usar para verificar o realizar cálculos que de otro modo serían demasiado difíciles de realizar desde los primeros principios. Este elemento de matriz sirve entonces para determinar la amplitud de transición involucrada en la interacción de dispersión o la respectiva desintegración de partículas — cfr. La regla de oro de Fermi .
En general, las transformadas de Fourier de los componentes del factor de forma corresponden a cargas eléctricas o distribuciones de espacio de perfil magnético (como el radio de carga ) del hadrón involucrado. Las funciones de estructura de QCD análogas son una sonda de las distribuciones de quarks y gluones de los nucleones .
Referencias
- Brown, Lowell S. (1994). Teoría cuántica de campos . Prensa de la Universidad de Cambridge . ISBN 978-0-521-46946-3. p. 400
- Gasiorowicz, Stephen (1966), Física de partículas elementales , John Wiley & Sons, ISBN 978-0471292876
- Wilson, R. (1969). "Factores de forma de partículas elementales", Physics today 22 p 47, doi : 10.1063 / 1.3035356
- Charles Perdrisat y Vina Punjabi (2010). "Factores de forma de nucleón", Scholarpedia 5 (8): 10204. artículo en línea
Ver también
- Función de estructura
- Teoría cuántica de campos
- Modelo estandar
- Mecánica cuántica
- Relatividad especial
- Función de estructura de fotones
- Factor de forma eléctrica
- Factor de forma magnética
- Radio de carga