Factor de forma (teoría cuántica de campos)

En física de partículas elementales y física matemática , en particular en la teoría de campos efectiva , un factor de forma es una función que resume las propiedades de una interacción de partículas determinada sin incluir toda la física subyacente , sino que proporciona la dependencia del momento de elementos de matriz adecuados. Además, se mide experimentalmente para confirmar o especificar una teoría (véase física de partículas experimental ).

Por ejemplo, a bajas energías, la interacción de un fotón con un nucleón es un cálculo muy complejo que involucra interacciones entre el fotón y un mar de quarks y gluones , y a menudo no se puede realizar completamente a partir de los primeros principios. En este contexto, los factores de forma también se denominan " funciones de estructura ", ya que pueden usarse para describir la estructura del nucleón.

Sin embargo, se conoce la forma genérica invariante de Lorentz del elemento de matriz para la interacción de corriente electromagnética,

${\displaystyle \varepsilon _{\mu }{\bar {N}}\left(\alpha (q^{2})\gamma ^{\mu }+\beta (q^{2})q^{\mu }+\kappa (q^{2})\sigma ^{\mu \nu }q_{\nu }\right)N\,}$

dónde${\displaystyle q^{\mu }}$representa el momento del fotón (de magnitud igual a E / c , donde E es la energía del fotón). Las tres funciones:${\displaystyle \alpha,\beta,\kappa}$Estos elementos están asociados a los factores de forma eléctricos y magnéticos de esta interacción y se miden experimentalmente de forma rutinaria; estos tres vértices efectivos pueden utilizarse para comprobar o realizar cálculos que, de otro modo, serían demasiado difíciles de llevar a cabo a partir de principios fundamentales. Este elemento de matriz sirve entonces para determinar la amplitud de transición implicada en la interacción de dispersión o en la desintegración de partículas correspondiente (véase la regla de oro de Fermi) .

En general, las transformadas de Fourier de los componentes del factor de forma corresponden a las distribuciones espaciales de carga eléctrica o perfil magnético (como el radio de carga ) del hadrón involucrado. Las funciones de estructura de QCD análogas son una sonda de las distribuciones de quarks y gluones de los nucleones .

• Función de la estructura
• Factor de forma atómica
• Factor de forma eléctrico
• Factor de forma magnético
• función de estructura fotónica
• Teoría cuántica de campos
• Modelo estándar
• Mecánica cuántica
• relatividad especial
• radio de carga

• Brown, Lowell S. (1994). Teoría cuántica de campos . Cambridge University Press . ISBN 978-0-521-46946-3.pág. 400
• Gasiorowicz, Stephen (1966), Física de partículas elementales , John Wiley & Sons, ISBN 978-0471292876

• Wilson, R. (1969). "Factores de forma de partículas elementales", Physics today 22 p 47, doi : 10.1063/1.3035356
• Charles Perdrisat y Vina Punjabi (2010). "Factores de forma del nucleón", Scholarpedia 5 (8): 10204. Artículo en línea