贗快度

在實驗粒子物理學當中,贗快度(pseudorapidity, )是一個常用的空間座標,用來描述粒子運動方向,與入射粒子束流的夾角。其定義為:

贗快度隨著角度由零開始增加,逐漸由無限大遞減。在實驗粒子物理之中,極角θ為零通常指的是入射粒子束流的方向。
其中是粒子动量與入射粒子束流的夾角(極角)。

可以将赝快度的定义写为粒子三动量的函数:

其中代表粒子沿粒子束流方向的動量

當粒子的運動速度接近光速或者粒子的质量可以忽略時,有,贗快度近似於快度y。这种情况下,粒子的能量几乎只来自动量,类似于光子。快度在高能物理实验中的常用定義為:

不過,贗快度只與粒子運動方向與粒子束流方向的夾角(極角)有關,與粒子所帶的能量無關。需要注意的是,在高能物理实验中,粒子束流方向的选择是相对的,是根据情况来选择的。

在強子對撞機的環境下,人們偏好使用快度(贗快度)來取代極角。这是因为大致上可以认为粒子的產生恒为快度的函數。并且,在粒子束流的方向上,快度的改变不用考虑勞侖茲變換,快度的改变与伽利略变换里速度的改变类似,是线性加减的。这样,在强子对撞实验中进参照系变换时(如在质心参照系和实验室参照系之间进行变换),快度的改变就只是一个固定的差值。

以下是一些代表性的數字:

(角度) (贗快度)
0 無限大
5 3.13
10 2.44
20 1.74
30 1.31
45 0.88
60 0.55
80 0.175
90 0

我們可以從下圖中看出來,贗快度對極角是對稱的。換句話說, = .

Pseudorapidity.svg