R (relación de sección transversal)

R es la relación entre la sección eficaz hadrónica y lasección eficaz muónica en colisiones electrón - positrón :

${\displaystyle R={\frac {\sigma ^{(0)}(e^{+}e^{-}\rightarrow \mathrm {hadrones} )}{\sigma (e^{+}e^{-}\rightarrow \mu ^{+}\mu ^{-})}},}$

donde el superíndice (0) indica que la sección transversal se ha corregido para la radiación del estado inicial. R es un dato importante en el cálculo del momento dipolar magnético anómalo . ^{[ 1 ]} Se han medido valores experimentales para energías en el centro de masas desde 400  MeV hasta 150  GeV. ^{[ 2 ]}

R también proporciona confirmación experimental de la carga eléctrica de los quarks , en particular del quark encanto y el quark fondo, y la existencia de tres colores de quarks. ^{[ 3 ]} Un cálculo simplificado de R produce

${\displaystyle R=3\sum _{q}e_{q}^{2}/e^{2},}$

donde la suma se realiza sobre todos los sabores de quarks con masa menor que la energía del haz. e _q es la carga eléctrica del quark, y el factor 3 tiene en cuenta los tres colores de los quarks. Se han calculado correcciones de QCD a esta fórmula. ^{[ 4 ]}

Por lo general, el denominador en R no es la sección transversal experimental real μμ , sino la sección transversal teórica QED fuera de resonancia: esto hace que las resonancias sean más visiblemente dramáticas que la normalización por la sección transversal μμ , que también se ve muy mejorada en estas resonancias (estados hadrónicos y bosón Z).