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贗快度

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贗快度隨着角度由零開始增加,逐漸由無限大遞減。在實驗粒子物理之中,極角θ為零通常指的是入射粒子束流的方向。

在實驗粒子物理學當中,贗快度(pseudorapidity, )是一個常用的空間座標,用來描述粒子運動方向,與入射粒子束流的夾角。其定義為:

其中是粒子動量與入射粒子束流的夾角(極角)。

可以將贗快度的定義寫為粒子三動量的函數:

其中代表粒子沿粒子束流方向的動量

當粒子的運動速度接近光速或者粒子的質量可以忽略時,有,贗快度近似於快度y。這種情況下,粒子的能量幾乎只來自動量,類似於光子。快度在高能物理實驗中的常用定義為:

不過,贗快度只與粒子運動方向與粒子束流方向的夾角(極角)有關,與粒子所帶的能量無關。需要注意的是,在高能物理實驗中,粒子束流方向的選擇是相對的,是根據情況來選擇的。

在強子對撞機的環境下,人們偏好使用快度(贗快度)來取代極角。這是因為大致上可以認為粒子的產生恆為快度的函數。並且,在粒子束流的方向上,快度的改變不用考慮勞侖茲變換,快度的改變與伽利略變換里速度的改變類似,是線性加減的。這樣,在強子對撞實驗中進參照系變換時(如在質心參照系和實驗室參照系之間進行變換),快度的改變就只是一個固定的差值。

以下是一些代表性的數字:

(角度) (贗快度)
0 無限大
5 3.13
10 2.44
20 1.74
30 1.31
45 0.88
60 0.55
80 0.175
90 0

我們可以從下圖中看出來,贗快度對極角是對稱的。換句話說, = .