贗快度
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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,在 = 在.