متن کامل پایان نامه مقطع کارشناسی ارشد رشته :فيزيک

گرایش :ذرات بنيادی

عنوان : جفت شدگی غيرعادی کوارک تاپ و توليد کوارک تاپ پاد کوارک تاپ در شتابدهنده LHC

دانشگاه اراک

دانشکده علوم پایه-گروه فيزيک

کارشناسی ارشد ذرات بنيادی

عنوان:

جفت شدگی غيرعادی کوارک تاپ و توليد کوارک تاپ پاد کوارک تاپ در شتابدهنده LHC

استاد راهنما:

دکتر کريم قربانی

پاييز1393

برای رعایت حریم خصوصی نام نگارنده پایان نامه درج نمی شود

(در فایل دانلودی نام نویسنده موجود است)

تکه هایی از متن پایان نامه به عنوان نمونه :

(ممکن است هنگام انتقال از فایل اصلی به داخل سایت بعضی متون به هم بریزد یا بعضی نمادها و اشکال درج نشود ولی در فایل دانلودی همه چیز مرتب و کامل است)

چکیده

كوارك تاپ با جرم تقريبي  سنگين­ترين ذره شناخته شده مدل استاندارد است و بنابراين نقش اساسي را در جستجوي فيزيك جديد در  بازي مي­كند. بيشتر كواركهاي تاپ به صورت زوج و از طريق برهم­كنش قوي توليد مي­شوند. در اين پايان نامه ما يك عدم تقارن پس و پيش كه در توليد زوج كوارك تاپ اندازه­گيري شده است را معرفي مي­كنيم. در ادامه مدلهايي را براي توصيف اين عدم تقارن مورد مطالعه قرار مي­دهيم و نيز محدوديتهايي كه اين مدلها براي توصيف عدم تقارن با آن مواجه هستند را بيان مي­كنيم. همچنين نظريه ميدان موثر را كه بوسيله آن مي­توانيم همه­ي اثرات فيزيك جديد در توليد زوج كوارك تاپ را بيان كنيم مورد مطالعه قرار مي­دهيم. در فصل سوم به محاسبه سطح مقطع توليد زوج كوارك تاپ در چارچوب مدل استاندارد در زير فرآيندهاي همجوشي گلوئون،  خواهيم پرداخت. در محاسبه اين سطح مقطع ابتدا جرم كوارك تاپ را صفر قرار مي­دهيم و محاسبات را ادامه مي­دهيم و سپس با در نظر گرفتن جرم تاپ سطح مقطع را محاسبه كرده و می­بینیم با ناچيز گرفتن جرم تاپ به سطح مقطع قبلي خواهيم رسيد. در انتهاي اين فصل سطح مقطع توليد زوج كوارك تاپ را براي فرآيند  بدست مي­آوريم. در بخش انتهايي سطح مقطع توليد زوج كوارك تاپ را با در نظر گرفتن سهم فيزيك جديد شركت كننده در توليد زوج كوارك تاپ محاسبه خواهيم كرد. اما چون توليد زوج كوارك تاپ در شتابدهنده  بيشتر بوسيله فرآيند همجوشي گلوئون انجام مي­شود، ما فقط سطح مقطع توليد زوج كوارك تاپ را با در نظر گرفتن شكل كلي ورتكس  محاسبه خواهيم كرد.

فهرست مطالب

عنوان                                                                               صفحه

فصل اول: مدل استاندارد ذرات بنيادي

1-1 مقدمه. 2

1-2 مدل استاندارد. 3

1-2-1 ذرات و نيروهاي بنيادي.. 3

1-3 برچسب زني حالتهاي كوارك و لپتون.. 7

1-4 لاگرانژي كوارك و لپتون.. 10

1-5 ………… 13

1-6 كوارك تاپ… 16

1-6-1 ويژگيهاي كوارك تاپ… 16

1-6-2 توليد زوج كوارك تاپ از برهم­كنش­هاي قوي.. 18

1-6-3 فرآيندهاي توليد كوارك تاپ منفرد. 20

1- 7 نقاط ضعف مدل استاندارد. 21

فصل دوم: اثرات فيزيك جديد در توليد

2-1 مقدمه. 24

2-2 انگيزه­هاي مطالعه­ي كوارك تاپ… 25

2-3 عدم تقارن پس و پيش…. 26

2-3-1 مدلهاي ساده براي عدم تقارن …. 27

2-4 پيش بيني عدم تقارن بار در ……….. 31

2-5 نظريه ميدان موثر. 32

2-5-1 نظريه فرمي براي فرآيندهاي لپتوني در انرژي پايين.. 33

2-5-2 نظريه  براي توليد …. 36

فصل سوم: محاسبات سطح مقطع در چارچوب مدل استاندارد

3-1 مقدمه. 40

3-2 معادله ديراك… 41

3-2-1 جوابهاي معادله ديراك براي ذره آزاد. 42

 

3-3 هيليسيتي و كايراليتي.. 45

3-4 محاسبه­ي سطح مقطع زير – فرآيندهاي همجوشي گلوئون.. 51

3-5 محاسبه­ي سطح مقطع فرآيند ……………… 68

فصل چهارم: محاسبات سطح مقطع همراه با تصحيحات فيزيك جديد

4-1 مقدمه. 71

4-2 ورتكس ……. 72

4-3 محاسبه­ي سطح مقطع توليد  با در نظر گرفتن شكل كلي ورتكس ……. 72

4-4 نتايج عددي و بحث… 100

4-5 پیشنهادات… 101

مراجع.. 102

چکيده و عنوان به زبان انگليسي..

فهرست تصاوير

شکل صفحه

شکل (1-1)- ورتكس پايه كوارك گلوئون.. 14

شکل (1-2)- قوانين فاينمن مربوط به انتشارگرهاي بوزونها و فرميونهاي مدل استاندارد 15

شکل (1-3) – قواعد فاينمن مربوط به توابع موج فرميونها (4 شكل بالا) و توابع موج گلوئونها    (2 شكل پايين) 15

شکل(1-4)- قواعد فاينمن از نظريه پيمانه­اي قوي براي راس سه گلوئوني.. 15

شکل (1-5)- واپاشي كوارك تاپ 17

شکل(1-6)- توليد كوارك تاپ در برهم­كنش­هاي قوي به صورت نابودي كوارك و پاد كوارك و همجوشي گلوئون 18

شکل(1-7)- فرآيندهاي توليد كوارك تاپ منفرد 20

شکل (2-1)- ناحيه­هاي مجاز براي سهم­هاي فيزيك جديد در عدم تقارن  كلي در تواترون و عدم تقارن بار كلي در         31

شکل (2-2)- واپاشي بتايي ميون.. 34

شکل (2-3)- تصحيح سطح مقطع مدل استاندارد در  به دليل وجود  و مقايسه با روش نظريه ميدان موثر 38

شکل (3-1)- ورتكس الكترومغناطيسي.. 50

شکل (3-2)- سه زير – فرآيند همجوشي گلوئون شركت كننده در توليد زوج كوارك تاپ… 52

شکل (3-3)- پراكندگي ذرات در چارچوب مركز جرم. 53

شکل (3-4)- دياگرام فاينمن مربوط به فرآيند ……………… 68

 شکل (4-1)- زير فرآيندهاي همجوشي گلوئون شركت كننده در توليد  همراه با ورتكس موثر 73

 شکل (4-2)- مقايسه سطح مقطع جزئي برحسب كسينوس زاويه پراكندگي براي فرآيند  در مدل استاندارد و در مدل استاندارد همراه با تصحيحات فيزيك جديد در انرژي مركز جرم ……………….. 99

 شکل (4-3)- مقايسه سطح مقطع جزئي برحسب كسينوس زاويه پراكندگي براي فرآيند  در مدل استاندارد و در مدل استاندارد همراه با تصحيحات فيزيك جديد در انرژي مركز جرم ……………….. 100

 

 شکل (3-4)- مقايسه سطح مقطع جزئي برحسب كسينوس زاويه پراكندگي براي فرآيند  در مدل استاندارد و در مدل استاندارد همراه با تصحيحات فيزيك جديد در انرژي مركز جرم ……………….. 100

فهرست جدول

جدول صفحه

جدول (1-1) سطح مقطع­هاي فرآيندهاي توليد زوج كوارك تاپ در انرژي­هاي مركز جرم متفاوت 19

جدول (1-2) از اندازه­گيري­هاي آزمايشگاهي تواترون و  در اين جدول استفاده شده است. عدم قطعيت آماري، سيستماتيك و درخشندگي براي عدم قطعيت كل در ستون آخر اضافه شده است……….. 19

جدول (1-3) سطح مقطع­هاي فرآيندهاي توليد كوارك تاپ منفرد با  در  با انرژي مركز جرم  و  و در تواترون با انرژي مركز جرم ……………….. 21

جدول (2-1) مقادير اندازه­گيري شده و پيش بيني شده مشاهده­پذيرها در توليد  در   تواترون…. 28

فصل 1

مدل استاندارد ذرات بنيادي

1-1 مقدمه

درک حاضر از اجزای اصلی سازنده­ی ماده (ذرات بنیادی) و برهم­کنش­های بین آنها توسط مدل استاندارد فیزیک ذرات توصیف می­شود. نظریات و کشفیات تعداد زیادی از فیزیکدانها در طول قرن گذشته ، این تصویر چشمگیر را از ساختار اصلی ماده خلق کرده است. مدل استاندارد شامل فرمیون ها (کوارکها و لپتونها) که ماده قابل مشاهده را تشکیل می­دهند، و بوزون ها (فوتونها، گلوئونها،  و ) که مسئول برهم­کنش بین ذرات می­باشند، است. مدل استاندارد تا زمان حاضر به خوبی آزمایش شده است و در توافق خوبی با داده­های تجربی است. اما مدل استاندارد پایان راه نیست و فیزیکدانها در حال جستجو برای فیزیک ورای مدل استاندارد هستند.  در سال 1995، سنگینترین و آخرین فرمیون مدل استاندارد (کوارک تاپ) توسط آزمایشهای  و  (در آزمایشگاه فرمی در آمریکا) در تولید جفت كوارك تاپ – پادكوارك تاپ  که از طریق برهم­کنش قوی تولید می­شوند، کشف شد. مدل استاندارد همچنین پیش بینی می­کند که کوارکهای تاپ می­توانند به طور منفرد از طریق برهم­کنش ضعیف در شتابدهنده­ی هادرونی تولید شوند. تاپ منفرد به سختی در آزمایشهای  و  قابل کشف و مشاهده هستند چون آهنگ تولید آن بسیار کم می­باشد و بخصوص فرآیندهای زمینه، آهنگهای تولید خیلی بزرگتر از سیگنال دارند. با این وجود کشف کوارک تاپ منفرد توسط آزمایش  در دسامبر 2005 گزارش شد. آهنگ تولید کوارک تاپ منفرد در [1] در ژنو در سوئیس خیلی زیاد است به طوریکه نه فقط به سادگی قابل کشف است بلکه ویژگیهای کوارک تاپ با دقت زیادی قابل آزمایش است.

تعداد صفحه : 128

قیمت :14700 تومان

بلافاصله پس از پرداخت لینک دانلود فایل در اختیار شما قرار می گیرد

و در ضمن فایل خریداری شده به ایمیل شما ارسال می شود.

:        ****       [email protected]

در صورتی که مشکلی با پرداخت آنلاین دارید می توانید مبلغ مورد نظر برای هر فایل را کارت به کارت کرده و فایل درخواستی و اطلاعات واریز را به ایمیل ما ارسال کنید تا فایل را از طریق ایمیل دریافت کنید.

***  *** ***

جستجو در سایت : کلمه کلیدی خود را وارد نمایید :

 

 

برچسب ها :