parton是什麼意思，parton的意思翻譯、用法、同義詞、例句

parton英标

英:/''pɑːtɒn/ 美:/''pɑr,tɑn/

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專業解析

Parton 是粒子物理學中的一個核心概念，特指在極高能量碰撞過程中（如電子-質子深度非彈性散射），質子或其他強子内部所包含的、被視為近乎自由的點狀粒子成分。這一概念由美國物理學家理查德·費曼（Richard Feynman）于1969年提出，旨在簡化描述強子在高能散射實驗中的行為。其核心含義與理論背景如下：

1. 基本定義與核心思想：

   • Parton 是強子（如質子、中子）的組成粒子在高能碰撞過程中表現出的近似自由狀态。當探測粒子（如電子）攜帶的能量和動量轉移（Q²）非常大時，其波長極短，能夠“看清”強子内部更細微的結構。
   • 在此極限下，強子内部的組分粒子（parton）與入射粒子的相互作用，可以近似看作是與近乎自由的點狀粒子的彈性散射。費曼引入這一概念，為理解當時斯坦福直線加速器中心（SLAC）進行的深度非彈性散射實驗數據提供了直觀的框架。

2. Parton 與誇克模型、QCD 的關系：

   • 誇克模型基礎：在費曼提出 parton 概念的同時，默裡·蓋爾曼（Murray Gell-Mann）和喬治·茨威格（George Zweig）獨立提出的誇克模型認為強子由更基本的誇克組成。實驗觀測到的 parton 行為（如标度無關性）有力地支持了誇克作為強子基本組分的觀點。因此，在誇克模型的語境下，parton 通常等同于誇克（以及反誇克）。
   • 量子色動力學（QCD）的發展：隨着量子色動力學（QCD）這一描述強相互作用（強力）的基本理論的确立，parton 的内涵得到了精确化和擴展。在 QCD 框架下：
     • 部分子 (Parton) 的廣義定義：Parton 泛指強子内參與硬散射過程的、近乎自由的組分粒子，包括：
       • 誇克 (Quarks)：構成強子“價”成分（如質子由兩個上誇克和一個下誇克組成）和“海”成分（真空中不斷産生和湮滅的誇克-反誇克對）。
       • 膠子 (Gluons)：傳遞強相互作用（色力）的媒介粒子，負責将誇克束縛在強子内。膠子本身也攜帶動量，是強子結構的重要組成部分。
     • 部分子分布函數 (PDFs)：QCD 理論精确描述了強子内各種 parton（誇克 flavor、反誇克、膠子）攜帶強子總動量的概率分布函數（Parton Distribution Functions, PDFs）。PDFs 依賴于兩個關鍵變量：部分子攜帶的強子動量分數（x）和相互作用的能量标度（Q²）。這些函數是理論計算和實驗測量的核心對象。

3. Parton 模型的現代意義與應用：

   • 高能碰撞物理的基石：Parton 模型（在 QCD 框架下）是理解與計算所有高能強子對撞實驗（如歐洲核子研究中心 CERN 的大型強子對撞機 LHC 上的質子-質子對撞）的基礎。實驗觀測到的硬散射過程（産生高橫動量噴注、W/Z 玻色子、希格斯粒子、頂誇克等），其初始相互作用被建模為兩個強子中各一個 parton（誇克或膠子）之間的點狀粒子碰撞。
   • 因子化定理：QCD 的因子化定理為 parton 模型提供了堅實的理論基礎。該定理指出，高能強子碰撞中的硬散射截面，可以近似分解為：描述強子内 parton 分布的 PDFs（非微擾部分，需實驗測量或模型輸入）與描述 parton 之間硬散射過程的微擾計算（微擾部分，可通過 QCD 微擾論精确計算）的乘積。這使得複雜過程的精确理論預言成為可能。

Parton 是描述強子内部結構在高能極限下行為的關鍵概念。它最初由費曼提出，用以解釋深度非彈性散射實驗，并自然地與誇克模型相聯繫。在現代粒子物理标準模型，特别是量子色動力學（QCD）的框架下，parton 被精确定義為強子内近乎自由的組分粒子，包括誇克、反誇克和膠子。Parton 分布函數（PDFs）量化了這些組分攜帶動量的概率，而基于 QCD 因子化定理的 parton 模型，是理解和計算所有高能強子對撞實驗現象（如 LHC 上的物理）的理論基石。

權威性參考來源：

1. Feynman, R. P. (1969). “Very High-Energy Collisions of Hadrons.” Physical Review Letters, 23(24), 1415–1417. (原始提出 parton 概念的論文)
2. Bjorken, J. D., & Paschos, E. A. (1969). “Inelastic Electron-Proton and γ-Proton Scattering and the Structure of the Nucleon.” Physical Review, 185(5), 1975–1982. (早期重要理論與實驗背景論文)
3. Particle Data Group (PDG) Review: “Quark and Parton Models” section in the Review of Particle Physics. (标準粒子物理參考書，提供權威概述)
4. CTEQ/PDF Collaboration Publications: 例如， Handbook of Perturbative QCD (CTEQ Collab.) 或 最新 PDF 拟合論文 (如 1902.05007 on arXiv)。 (提供現代 QCD 部分子模型和 PDFs 的詳細理論和實驗依據)
5. CERN LHC Physics Resources: CERN Website - LHC Physics Overview / ATLAS/CMS Physics Books. (展示 parton 模型在現代高能物理實驗中的核心應用)

網絡擴展資料

Parton 是核物理和高能物理領域的一個術語，具體解釋如下：

1. 定義與背景
   Parton（部分子）指構成強子（如質子和中子）的基本帶電粒子，例如誇克和膠子。該概念由物理學家理查德·費曼（Richard Feynman）于1969年提出，用于描述強子在高速碰撞時的内部結構。

2. 理論意義
   在“部分子模型”中，強子被視為由多個部分子組成，這些部分子在極高能相互作用下近似自由運動。這一模型為量子色動力學（QCD）的發展提供了重要基礎。

3. 發音與詞源
   英語發音為 /ˈpɑːtɒn/（英式）或 /ˈpɑːrtɑːn/（美式），詞源與“部分”（part）相關，強調其作為組成單元的特性。

4. 應用與擴展
   部分子模型主要用于解釋深度非彈性散射實驗現象，并成為研究粒子物理中強相互作用的核心工具之一。

5. 相關術語
   反義詞或對立概念暫無明确對應詞彙，但與之相關的術語包括“強子”“誇克”“膠子”等。

如需進一步了解理論公式或實驗背景，可參考高能物理領域的專業文獻。

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