1-2-4  مشاهده تک کوارک t در Tevatron ……………………………………………………………………………………..41

2-2-4  مشاهده تک کوارک t در LHC ……………………………………………………………………………………………..43

3-2-4  سطح مقطع …………………………………………………………………………………………………44

3-4  سطح مقطع تولید تک کوارک t در Tevatron  و LHC …………………………………………………………47

1-3-4  سطح مقطع تولید تک کوارک t درTevatron  …………………………………………………………………….48

2-3-4  سطح مقطع تولید تک کوارک t درLHC  ……………………………………………………………………………..49

 فصل پنجم: محاسبه سطح مقطع تولید تک کوارک تاپ………………………………………………………….53

1-1-5  محاسبه سطح مقطع پارتونی ………………………………………………………………………………………………….54

2-1-5  سطح مقطع فرآیند  Wb t ………………………………………………………………………………………………..57

3-1-5  قواعد فاینمن برای نظریه الکتروضعیف ………………………………………………………………………………….58

4-1-5  متغیرهای ناوردای مندل استام ………………………………………………………………………………………………59

5-1-5 روابط پایستگی انرژی و تکانه …………………………………………………………………………………………………..60

6-1-5 محاسبه متغیرهای ناوردای مندل استام ………………………………………………………………………………….61

7-1-5   محاسبه دامنه پراکندگی M ………………………………………………………………………………………………….64

8-1-5 محاسبه سطح مقطع دیفرانسیلی در چارچوب مرکز جرم ……………………………………………………67

9-1-5 سطح مقطع کل فرآیند …………………………………………………………………………………………………………….71

10-1-5  نمودارهای موثر در تشکیل فرآیند ……………………………………………………………………………………….73

1-2-5 توابع توزیع پارتونی)  PDF ( …………………………………………………………………………………………………76

2-2-5 بررسی نمودارهای توزیع پارتونی درون پروتون ………………………………………………………………………79

3-2-5 مقدار عددی سطح مقطع کل ………………………………………………………………………………………………….81

یک مطلب دیگر :

4-2-5   بسته LHAPDF ………………………………………………………………………………………………………………..83

فصل ششم: مقایسه نتایج این رساله با نتایج LHC در ……………………………………85

فصل هفتم: فهرست منابع و مراجع……………………………………………………………………………………………….88

پیوست ……………………………………………………………………………………………….91

مقدمه

هدف از فیزیک ذرات بنیادی بحث روی اجزاء بنیادی ماده، انرژی و برهم کنش میان آنهاست. درک   نظری کنونی، در مدل استاندارد[1]  فیزیک ذرات بنیادی خلاصه شده است.­­ این مدل از زمان کشف آن در سال 1960 تا به امروز تمام آزمون های تجربی را با موفقیت گذرانده است. این مدل دو نوع ذره را معرفی می­کند: ذرات ماده و ذرات نیرو: ذرات نیرو مسئول واسطه برهم کنش های بین ذرات ماده هستند.

­در حالی که ماده معمولا تنها شامل الکترون­ها، پروتون­ها و نوترون­هاست ( دو مورد آخر متشکل از کوارک­های [2]d و u[3] هستند) ذرات بنیادی دیگری با آزمایش کشف و یا توسط نظریه پیش بینی شدند. این ذرات صرفا نقشی جزیی در زندگی روزمره بازی می­کنند، در حالی که در چگالی انرژی­های بالای قابل مقایسه با  اولین لحظات پس از انفجار بزرگ نقش مهمی  ایفا می­کنند. برای بدست آوردن این شرایط به تولید ذرات بنیادی در یک محیط کنترل شده نیاز داریم، شتاب­دهنده­های ذراتی که استفاده می­شوند. کوارکt [4] سنگین­ترین ذره بنیادی شناخته شده و آخرین کوارک مدل استاندارد است، و اولین کشف آن در سال 1995 با آزمایش­های  D0  و[5]CDF در Tevatron انجام شد.

این ذره آخرین کوارک مدل استاندارد بوده و بسیاری از ویژگی­های آن همچنان مورد مطالعه قرار می­گیرد، به عبارت دیگر، فیزیک کوارک t هنوز یک زمینه پژوهشی گسترده محسوب می­شود.

از آنجایی که این ذره سنگین­ترین ذره بنیادی شناخته شده است، از موقعیت ویژه­ای در مدل استاندارد برخوردار است. در واقع کوارک t ، 40 بار از  شریک ایزواسپین ضعیف خود یعنی b سنگین­تر است و جرم آن قابل مقایسه با مقیاس شکست تقارن الکترو ضعیف است، همچنین جفت شدگی یوکاوا[6] آن با بوزون هیگز[7] نزدیک 1 است.

کشف کوارک t موفقیت بزرگ مدل استاندارد است. مدل استاندارد وجود این ذره را به عنوان شریک ایزواسپین ضعیف برای کوارک b قبلا در زمان کشف آن در1977 پیش بینی کرده بود.

در عوض اندازه­گیری خصوصیات  t محدودیت­های بیشتری را بر سایر ذرات از جمله بوزون هیگز اعمال می­کند. برای مثال، جرم زیاد این ذره سهم­های بزرگی را در حلقه­های مجازی فرمیونی از