В физике высоких энергий , то эффект Ландау-Померанчука-Мигдала , также известный как эффект Ландау-Померанчука и эффект Померанчука , или просто LPM эффект , является уменьшение тормозного излучения и производства пара сечений в области высоких энергий или высоких плотностей вещества . [1] Назван в честь Льва Ландау , Исаака Померанчука и Аркадия Мигдала .
Обзор
Частица с высокой энергией, претерпевающая многократное мягкое рассеяние от среды, будет испытывать интерференционные эффекты между соседними участками рассеяния . Из-за неопределенности, поскольку продольная передача импульса становится малой, длина волны частиц будет увеличиваться, если длина волны станет больше, чем длина свободного пробега в среде (среднее расстояние между участками рассеяния), тогда рассеяние больше не может рассматриваться как независимые события, это эффект LPM. Спектр Бете – Гайтлера для излучения, индуцированного многократным рассеянием, предполагает, что рассеяния независимы, квантовая интерференция между последовательными рассеяниями, вызванная эффектом LPM, приводит к подавлению спектра излучения по сравнению с предсказанным Бете – Гайтлером.
Подавление происходит в разных частях спектра излучения, для квантовой электродинамики (КЭД) подавляются энергии малых фотонов , а для квантовой хромодинамики (КХД) подавляются большие энергии глюонов . В КЭД перерассеяние электронов высокой энергии доминирует в процессе, в КХД испускаемые глюоны несут цветной заряд и также взаимодействуют со средой. Поскольку глюоны мягкие, их перерассеяние приведет к преобладающей модификации спектра.
Лев Ландау и Исаак Померанчук показали, что формулы тормозного излучения и рождения пар в веществе, сформулированные Гансом Бете и Вальтером Гайтлером ( формула Бете – Гайтлера ), неприменимы при высоких энергиях или высокой плотности вещества. Эффект многократного кулоновского рассеяния на соседних атомах уменьшает сечения образования пар и тормозного излучения. Аркадий Мигдал разработал формулу, применимую при высоких энергиях или высоких плотностях материи, которая объяснила эти эффекты.
Рекомендации
- ^ Aurenche, P .; Gelis, F .; Заракет, Х. (2000). «Эффект Ландау-Померанчука-Мигдала в теории теплового поля». Phys. Rev. D . 62 (9): 096012. arXiv : hep-ph / 0003326 . Bibcode : 2000PhRvD..62i6012A . DOI : 10.1103 / PhysRevD.62.096012 . S2CID 11695170 .
Библиография
- Ландау, ЛД; Померанчук, И. (1953). «Пределы применимости теории тормозных электронов и рождения пар при высоких энергиях». Докл. Акад. Наук Сер. Физ . 92 : 535.
- Мигдал, А.Б. (1956). «Тормозное излучение и образование пар в конденсированных средах при высоких энергиях». Phys. Ред . 103 (6): 1811. Полномочный код : 1956PhRv..103.1811M . DOI : 10.1103 / PhysRev.103.1811 .