相对论重离子非常外围碰撞中的光子-光子物理

在相对论重离子对撞机（如布鲁克海文国家实验室的相对论重离子对撞机RHIC和欧洲核子研究中心CERN/日内瓦的大型强子对撞机LHC（其重离子模式））的中心碰撞中，人们旨在探测一种新形式的强子物质——夸克-胶子等离子体。本综述旨在讨论这些碰撞的一个互补方面，即非常外围的碰撞。由于相干性，此类碰撞中存在持续时间很短的强电磁场。它们产生高通量的光子-光子碰撞和光子-核碰撞，其不变质量区域迄今尚未在实验上探索过。在一般性概述之后，讨论了相对论重离子碰撞中的光子-光子亮度。特别考虑了强相互作用和核尺寸的影响。然后，讨论了不同 $\gamma\gamma$ 不变质量标度下的光子-光子物理。与RHIC相关的几个GeV区域由QCD现象（介子和矢量介子对产生）主导。在LHC上可以达到高达约100 GeV的不变质量，并讨论了新物理的潜力。还讨论了光核反应和其他重要的背景效应，特别是衍射过程。有一章专门讨论轻子对产生，尤其是电子-正电子对产生；由于强场，会出现新的现象，特别是多重 e+-e- 对产生。