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

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

Der Viererimpuls-Übertrag des Leptons auf das Hadron ist demnach

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

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.