Sphärizität (Teilchenphysik)
In Beschleuniger-Experimenten der Teilchenphysik und insbesondere den zu ihrer Auswertung benutzten Computerprogrammen dient die Sphärizität, dazu, die geometrische Form von Kollisionsereignissen zu beschreiben und zum Beispiel Jet-Ereignisse herauszufiltern oder den Verhältnisanteil transversaler Impulse anzugeben. Dazu wird folgender Tensor (bzw. Matrix) benutzt:
<math> S^{\alpha\beta} = \frac{\sum_i p_i^\alpha p_i^\beta}{\sum_i |p_i|^2} </math>
Dabei sind die Zahlen <math>p_i^\alpha</math> bzw. <math>p_i^\beta</math> (mit <math>\alpha, \beta\in \{1,2,3\}</math>) Ortskoordinaten (x,y,z entsprechen 1,2,3) des i-ten Ereignisses, das heißt der Stelle im Detektor, wo die bei der Kollision entstehenden Teilchen registriert wurden. Aus der Diagonalisierung erhält man in der Regel drei verschiedene positive Eigenwerte <math>\lambda_i </math>, wovon der Eigenwert i = 1 der größte sei (sie seien so normiert, dass die Summe der Eigenwerte 1 ergibt). Mit den anderen beiden Eigenwerten i = 2,3 wird die „Sphärizität“ S gebildet:
- <math>S = \frac 3 2 ( \lambda_2 + \lambda_3 )</math>
mit 0 ≤ S ≤ 1. Für isotrope (sphärische Form) Ereignisse ist S sehr nahe 1. Liegt ein 2-Jet Ereignis vor, ist S nahe 0.
Literatur
- James D. Bjorken, Stanley J. Brodsky: Statistical Model for Electron-Positron Annihilation into Hadrons. In: Physical Review D 1,. 1970, S. 1416–1420