R-отношение ( R ) — величина сечения аннигиляции электрон-позитронной пары в адроны , нормированного на сечение аннигиляции в мюоны при столкновениях :

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

где верхний индекс (0) указывает, что в поперечном сечении учтены радиационные поправки (излучение в начальном состоянии). R — это важный параметр при расчёте аномального магнитного момента . Экспериментальные значения R измерены для диапазона энергий в системе центра масс от 400 МэВ до 150 ГэВ .

R-отношение также служит для экспериментального подтверждения величины электрических зарядов кварков , в частности очарованного кварка и нижнего кварка, а также существования трёх цветов кварков . Упрощённый расчёт R приводит к

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

где сумма берётся по всем сортам кварков с массой меньше энергии пучка. e _q — электрический заряд кварка, а коэффициент 3 отвечает за три цвета кварков. Рассчитаны КХД- поправки к этой формуле .

Обычно в знаменателе выражения для R используется не фактическое экспериментальное сечение μμ , а теоретическое значение по теории КЭД вне резонанса: это делает резонансы более выраженными, чем при нормировке на истинное сечение μμ , которое также значительно возрастает на этих резонансах (связанные адронные состояния и Z-бозон ).

Примечания