Breit-System

Das Breit-System, nach Gregory Breit, ist ein spezielles Bezugssystem in der Hochenergiephysik, das für die tiefinelastische Streuung von Leptonen an Hadronen eingeführt wurde. Das Besondere am Breit-System ist, dass einer der Streupartner nach dem Streuprozess den exakt entgegengesetzten Impuls wie vor der Streuung besitzt. Es wird daher auch als „brick wall frame“ (Ziegelmauer-System) bezeichnet, da sich dieses Teilchen so verhält, als wäre es von einer massiven Wand abgeprallt.

Details

Sei $L$ das Lepton und $H$ das Hadron sowie $A_{i}$ die Bruchstücke des Hadrons nach dem Streuprozess, ferner $p_{i}$ der Viererimpuls vor der Streuung bzw. $p_{f}$ nach der Streuung. Dann lautet der Prozess für tiefinelastische Streuung

L + H \to L + \sum A_{i}

mit der Bedingung aus dem relativistischen Impulserhaltungssatz

p_{i} (L) = (\begin{matrix} \sqrt{m_{L}^{2} + {\vec{p}}_{i}^{2} (L)} \\ {\vec{p}}_{i} (L) \end{matrix}) = (\begin{matrix} \sqrt{m_{L}^{2} + {\vec{p}}_{i}^{2} (L)} \\ - {\vec{p}}_{i} (L) \end{matrix}) = p_{f} (L)

.

Der Viererimpuls-Übertrag des Leptons auf das Hadron ist demnach

q = (\begin{matrix} 0 \\ 2 {\vec{p}}_{i} (L) \end{matrix})

,

sodass nur Impuls, aber keine Energie auf das Hadron übertragen wird.

Siehe auch

Schwerpunktsystem

Literatur

Matthew D. Schwartz: Quantum Field Theory and the Standard Model. Cambridge University Press, New York 2014, ISBN 978-1-107-03473-0.