¿Puede la polarización de giro restringir los posibles tipos de colisiones protón-protón del LHC?

Question

A pesar de la enorme luminosidad en el LHC, probablemente sea correcto decir que ninguna dos colisiones son idénticas, incluso hasta la simetría. No solo hay todos los posibles parámetros de impacto, sino que los protones individuales contienen 3 quarks cada uno y por lo tanto los detalles de la colisión también dependen del estado de las funciones de onda internas.

¿Mi pregunta es si una polarización de espín impuesta a un protón de alguna manera alinea las funciones de onda de los quarks con la dirección del espín?

Si este fuera el caso, ¿no serviría esto como un valioso filtro de colisiones?

Answer 1

Estás solicitando haces polarizados, que son mucho más difíciles de preparar que los no polarizados. Las decisiones para el LHC fueron alcanzar la máxima luminosidad para tener una mayor probabilidad de descubrir nuevas resonancias y efectos.

El acelerador RHIC proporciona haces de protones polarizados:

17 de diciembre de 2001

UPTON, NY — El acelerador de partículas más nuevo y grande en el Laboratorio Nacional Brookhaven del Departamento de Energía de los Estados Unidos está tomando un descanso de recrear las condiciones del universo temprano para investigar otra pregunta fundamental que ha desconcertado a los físicos: ¿De dónde obtienen los protones su espín, una propiedad de las partículas elementales tan básica como la masa y la carga eléctrica? Para comenzar a responder la pregunta, el Colisionador de Iones Pesados Relativistas (RHIC) ha acelerado haces de protones polarizados a la energía más alta hasta ahora, y comenzará a colisionar los haces esta semana.

"Estos serán los primeros experimentos en los que los protones de dos haces colisionantes están todos girando en una dirección controlada", dijo Thomas Roser, jefe del grupo de aceleradores de Brookhaven que dirige el proyecto.

Resultados interesantes han surgido pero hasta ahora no se han realizado descubrimientos que cambien modelos en cuanto a la estructura de un protón, la publicación es de 2013.

¿Mi pregunta es si una polarización de giro impuesta sobre un protón de alguna manera alinea las funciones de onda de los quarks hacia la dirección del giro?

Las funciones de onda de los quarks estarán correlacionadas con el estado de giro del protón, en un experimento con haces polarizados, y ciertamente más información estaría disponible para verificar modelos.

De ser así, ¿no serviría esto como un valioso filtro de colisiones?

Sin duda para estudios detallados de modelado de la interacción fuerte y el comportamiento de los quarks constituyentes y del mar de gluones de quarks. Los experimentos en RHIC están estudiando datos polarizados para investigar el espín de los constituyentes del protón.