多重产生涉及的物理量

发布网友发布时间：2024-10-04 23:31

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热心网友时间：2024-10-05 01:07

多重产生涉及的是在非弹性碰撞过程中产生的次级粒子总数，通常实验中我们会关注带电次级粒子的数量，这被称为带电多重数。实验数据显示，次级粒子的平均多重数是一个固定值，随着碰撞能量的提升，这个数值会缓慢增加。在质子-反质子质心系的总能量达到540GeV时，平均多重数与质心系能量的二次方S的关系可以表示为a+blnS+сlnS，其中a、b、с是常数。

在特定碰撞中，实际产生的多重数会围绕着平均值在一定范围内波动。值得注意的是，这个分布的特性称为KNO标度无关性，即不论碰撞能量如何变化，分布的形式保持不变。然而，在540GeV的质子-反质子碰撞实验中，科学家观察到了多重数分布对KNO标度的偏离现象，这揭示了更深层次的物理规律。

在多重产生过程中，入射粒子会转移部分能量给次级粒子，同时自身仍保持大部分初始能量。这部分能量较高的粒子被称为先导粒子。入射粒子损失的能量与初始能量的比例，即非弹性系数，其平均值约为50%。每次碰撞中，非弹性系数会有所变化，但总体上占据主导地位。

次级粒子的横动量，即沿垂直于入射粒子运动方向的动量分量，对于揭示强子碰撞的强度具有重要意义。在早期宇宙线研究中，发现次级粒子的平均横动量保持在约0.32GeV/c，与初始能量无关。随着加速器技术的发展，实验范围扩大，从10GeV到TeV甚至PeV能区，都观察到了横动量显著增大的现象，这被称为大横动量现象。这一现象被认为与深层粒子的作用有关，引起了广泛的关注。在近期的SPS加速器实验中，观察到的横动量显著增加，这进一步证实了大横动量现象的重要性。

扩展资料

又称多粒子产生，在高能强子碰撞中产生多个末态粒子的现象。多重产生属于非弹性碰撞过程。只有当碰撞粒子在质心系的动能高于次级粒子的产生阈能时，才会发生多重产生现象。产生的次级粒子多数是 π介子；当碰撞能量较高时,也可以产生一部分K介子和少量重子。