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扭曲粒子碰撞中的运动学奇异现象

高能物理 - 唯象学 2020-01-15 v1 量子物理

摘要

“扭曲粒子”指光子、电子、强子或任何其他粒子相对于其平均传播方向携带非零、可调轨道角动量的非平面波态。扭曲光子与电子已被实验证实,且可预期未来其他粒子的扭曲态也会被产生。此类态可被带入碰撞,为对撞机实验提供全新的自由度,尤其是强子物理的新工具。我们近期表明,涉及两个扭曲粒子的 212 \to 1 过程(如扭曲 e+ee^+e^- 湮灭中的共振产生)可获取通常平面波碰撞中难以或无法探测的观测量。本文详细讨论该过程令人惊讶的运动学特征,聚焦于无自旋粒子湮灭。它们包括:(1) 扭曲湮灭中末态动量空间可用的新维度,(2) 截面作为总能量函数浮现的干涉条纹,以及 (3) 该过程内置的质谱能力,即在固定能量运行的单色扭曲粒子湮灭实验中同时产生并自动角分离不同质量的多个共振。所有这些特征都无法在通常的平面波碰撞设定中获得。

关键词

引用

@article{arxiv.1911.09528,
  title  = {Kinematic surprises in twisted particle collisions},
  author = {Igor P. Ivanov and Nikolai Korchagin and Alexandr Pimikov and Pengming Zhang},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1911.09528},
  year   = {2020}
}

备注

14 pages, 8 figures