Parton (Physik): Unterschied zwischen den Versionen

Aktuelle Version vom 13. Januar 2021, 19:39 Uhr

In der Teilchenphysik der späten 1960er Jahre waren die Partonen hypothetische Elementarteilchen, die im „Partonenmodell“ der starken Wechselwirkung die Hauptbestandteile des Hadrons darstellten. Der Name geht auf den Physiker Richard Feynman zurück. In den 1970er Jahren wurde mit der Theorie der Quantenchromodynamik (QCD) gezeigt, dass Hadronen aus den von Murray Gell-Mann postulierten Quarks bestehen – Feynman wurde bei der Namensgebung überstimmt, nunmehr spricht man von Quarks und Gluonen als Bestandteilen eines Hadrons.

Die QCD beschreibt die Wechselwirkung in Kernen detaillierter als das Partonenmodell. Letzteres wird aber auch heute noch gebraucht, um gewisse Aspekte der Wechselwirkungen bei sehr kleinen Abständen zu beschreiben.

Partonverteilungsfunktionen

Die CTEQ6-PDFs im MS-Renormierungsschema bei Q = 2 GeV für Gluonen (rot), Up- (grün), Down- (blau) und Strange-Quarks (violett). Aufgetragen ist das Produkt aus longitudinalem Impulsanteil x und der Verteilungsfunktion f gegen x.

Die Partonverteilungsfunktionen (parton distribution functions, PDF) geben die Wahrscheinlichkeit an, ein Teilchen mit einem bestimmten longitudinalen Impulsanteil x und dem Impulsübertrag Q² in einem Hadron zu finden. Die Partonverteilungsfunktionen können aufgrund nichtperturbativer Effekte der QCD nicht störungstheoretisch ermittelt werden. Die bekannten Partonverteilungsfunktionen stammen daher (und wegen Beschränkungen der Gittereichtheorie) aus experimentellen Daten.

Es gibt mehrere, von verschiedenen Gruppen auf der ganzen Welt ermittelte, Verteilungsfunktionen. Die wichtigsten sind:

CTEQ, von der CTEQ-Kollaboration
GRV, von M. Glück, E. Reya und A. Vogt
MRST, von A. D. Martin, R. G. Roberts, W. J. Stirling und R. S. Thorne

Literatur

CTEQ Collaboration, S. Kretzer et al.: CTEQ6 Parton Distributions with Heavy Quark Mass Effects. In: Phys. Rev., D69, 2004, S. 114005, arxiv:hep-ph/0307022
M. Glück, E. Reya, A. Vogt: Dynamical Parton Distributions Revisited. In: Eur. Phys. J., C5, 1998, S. 461–470, arxiv:hep-ph/9806404
A. D. Martin et al.: Parton distributions incorporating QED contributions. In: Eur. Phys. J., C39, 2005, S. 155–161, arxiv:hep-ph/0411040

Weblinks

Parton distribution functions. HEPDATA – The Durham HEP Databases
QCD evolution equations for parton densities. Scholarpedia

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-In der [[Teilchenphysik]] der späten [[1960er]] Jahre waren die '''Partonen''' [[Hypothetisches Teilchen|hypothetische]] [[Elementarteilchen]], die im „Partonenmodell“ der [[Starke Wechselwirkung|starken Wechselwirkung]] die Konstituenten des [[Hadron]]s darstellten. Der Name geht auf den [[Physiker]] [[Richard Feynman]] zurück. In den [[1970er]] Jahren wurde mit der Theorie der [[Quantenchromodynamik]] (QCD) gezeigt, dass Hadronen aus den von [[Murray Gell-Mann]] postulierten [[Quark (Physik)|Quarks]] bestehen – Feynman wurde bei der Namensgebung überstimmt, nunmehr spricht man von Quarks und [[Gluon]]en als Bestandteilen eines Hadrons.
+In der [[Teilchenphysik]] der späten 1960er Jahre waren die '''Partonen''' [[Hypothetisches Teilchen|hypothetische]] [[Elementarteilchen]], die im „Partonenmodell“ der [[Starke Wechselwirkung|starken Wechselwirkung]] die Hauptbestandteile des [[Hadron]]s darstellten. Der Name geht auf den [[Physiker]] [[Richard Feynman]] zurück. In den 1970er Jahren wurde mit der Theorie der [[Quantenchromodynamik]] (QCD) gezeigt, dass Hadronen aus den von [[Murray Gell-Mann]] postulierten [[Quark (Physik)|Quarks]] bestehen – Feynman wurde bei der Namensgebung überstimmt, nunmehr spricht man von Quarks und [[Gluon]]en als Bestandteilen eines Hadrons.
-Die QCD beschreibt die Wechselwirkung in [[Atomkern|Kernen]] detaillierter als das Partonenmodell, Letzteres wird aber auch heute noch gebraucht, um gewisse Aspekte der Wechselwirkungen bei sehr kleinen Abständen zu beschreiben.
+Die QCD beschreibt die Wechselwirkung in [[Atomkern|Kernen]] detaillierter als das Partonenmodell. Letzteres wird aber auch heute noch gebraucht, um gewisse Aspekte der Wechselwirkungen bei sehr kleinen Abständen zu beschreiben.
 == Partonverteilungsfunktionen ==
 {{Hauptartikel|Partondichtefunktion}}
-[[Datei:CTEQ6_parton_distribution_functions.png|thumb|Die ''CTEQ6''-PDFs im {{Overline|MS}}-Renormierungsschema bei ''Q''&nbsp;= 2&nbsp;GeV für Gluonen (rot), Up- (grün), Down- (blau) und Strange-Quarks (violett). Aufgetragen ist das Produkt aus longitudinalem Impulsanteil ''x'' und der Verteilungsfunktion ''f'' gegen ''x''.]] Die Partonverteilungsfunktionen (parton distribution functions, PDF) geben die Wahrscheinlichkeit an, ein Teilchen mit einem bestimmten longitudinalen Impulsanteil ''x'' und dem Impulsübertrag ''Q''<sup>2</sup> in einem Hadron zu finden. Die Partonverteilungsfunktionen können aufgrund nichtperturbativer Effekte der QCD nicht [[Störungstheorie (Quantenfeldtheorie)|störungstheoretisch]] ermittelt werden. Die bekannten Partonverteilungsfunktionen stammen daher (und wegen Beschränkungen der [[Gittereichtheorie]]) aus experimentellen Daten.
+[[Datei:CTEQ6 parton distribution functions.png|mini|Die ''CTEQ6''-PDFs im {{Overline|MS}}-Renormierungs&shy;schema bei ''Q''&nbsp;= 2&nbsp;GeV für Gluonen (rot), Up- (grün), Down- (blau) und Strange-Quarks (violett). Aufgetragen ist das Produkt aus longitudinalem Impulsanteil ''x'' und der Verteilungsfunktion ''f'' gegen ''x''.]] Die Partonverteilungsfunktionen (parton distribution functions, PDF) geben die Wahrscheinlichkeit an, ein Teilchen mit einem bestimmten longitudinalen Impulsanteil ''x'' und dem Impulsübertrag ''Q''<sup>2</sup> in einem Hadron zu finden. Die Partonverteilungsfunktionen können aufgrund nichtperturbativer Effekte der QCD nicht [[Störungstheorie (Quantenfeldtheorie)|störungstheoretisch]] ermittelt werden. Die bekannten Partonverteilungsfunktionen stammen daher (und wegen Beschränkungen der [[Gittereichtheorie]]) aus experimentellen Daten.
 Es gibt mehrere, von verschiedenen Gruppen auf der ganzen Welt ermittelte, Verteilungsfunktionen. Die wichtigsten sind:
 * [http://user.pa.msu.edu/wkt/cteq/cteq6/cteq6pdf.html ''CTEQ''], von der CTEQ-Kollaboration
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 * ''MRST'', von A. D. Martin, R. G. Roberts, W. J. Stirling und R. S. Thorne
-== Quellen ==
+== Literatur ==
+* CTEQ Collaboration, S. Kretzer et al.: ''CTEQ6 Parton Distributions with Heavy Quark Mass Effects''. In: ''Phys. Rev.'', D69, 2004, S. 114005, {{arXiv|hep-ph/0307022}}
-=== Partonverteilungsfunktionen ===
+* M. Glück, E. Reya, A. Vogt: ''Dynamical Parton Distributions Revisited''. In: ''Eur. Phys. J.'', C5, 1998, S. 461–470, {{arXiv|hep-ph/9806404}}
+* A. D. Martin et al.: ''Parton distributions incorporating QED contributions''. In: ''Eur. Phys. J.'', C39, 2005, S. 155–161, {{arXiv|hep-ph/0411040}}
-* [http://arxiv.org/abs/hep-ph/0307022 CTEQ Collaboration, S. Kretzer ''et al.'', "CTEQ6 Parton Distributions with Heavy Quark Mass Effects", ''Phys. Rev.'' '''D69''', 114005 (2004).]
-* [http://arxiv.org/abs/hep-ph/9806404 M. Glück, E. Reya, A. Vogt, "Dynamical Parton Distributions Revisited", ''Eur. Phys. J.'' '''C5''', 461–470 (1998).]
-* [http://xxx.lanl.gov/abs/hep-ph/0411040 A. D. Martin ''et al.'', "Parton distributions incorporating QED contributions", ''Eur. Phys. J.'' '''C39''', 155&nbsp;161 (2005).]
 == Weblinks ==
+* [http://durpdg.dur.ac.uk/hepdata/pdf.html ''Parton distribution functions''.] HEPDATA – The Durham HEP Databases
-* [http://durpdg.dur.ac.uk/hepdata/pdf.html Parton distribution functions] – from [http://durpdg.dur.ac.uk/hepdata/pdf.html HEPDATA: The Durham HEP Databases]
+* [http://www.scholarpedia.org/article/QCD_evolution_equations_for_parton_densities ''QCD evolution equations for parton densities''.] [[Scholarpedia]]
-* [http://www.scholarpedia.org/article/QCD_evolution_equations_for_parton_densities 'QCD evolution equations for parton densities' auf Scholarpedia]
 [[Kategorie:Teilchen]]