В физике высоких энергий эффект Ландау -Померанчука-Мигдала , также известный как эффект Ландау-Померанчука и эффект Померанчука , или просто эффект ЛПМ , представляет собой уменьшение сечений тормозного излучения и образования пар при высоких энергиях или высоких плотностях вещества. . [1] Назван в честь Льва Ландау , Исаака Померанчука и Аркадия Мигдала .
Частица высокой энергии, подвергающаяся многократному мягкому рассеянию на среде, будет испытывать эффекты интерференции между соседними участками рассеяния . Из-за неопределенности, поскольку передача продольного импульса становится малой, длина волны частиц будет увеличиваться. Если длина волны становится длиннее, чем длина свободного пробега в среде (среднее расстояние между местами рассеяния), то рассеяние больше нельзя рассматривать как независимые события, это эффект ЛПМ. Спектр Бете-Гейтлера для многократного рассеяния, индуцированного излучения, предполагает, что рассеяния независимы, квантовая интерференция между последовательными рассеяниями, вызванная эффектом ЛПМ, приводит к подавлению спектра излучения по сравнению с предсказанным Бете-Гейтлером.
Подавление происходит в разных частях спектра излучения: для квантовой электродинамики (КЭД) подавляются малые энергии фотонов , а для квантовой хромодинамики (КХД) подавляются большие энергии глюонов . В КЭД в процессе доминирует перерассеяние электронов высокой энергии, в КХД испускаемые глюоны несут цветовой заряд и также взаимодействуют со средой. Поскольку глюоны мягкие, их перерассеяние обеспечит доминирующую модификацию спектра.
Лев Ландау и Исаак Померанчук показали, что формулы тормозного излучения и образования пар в веществе, сформулированные Гансом Бете и Вальтером Гейтлером (формула Бете-Гейтлера), неприменимы при высоких энергиях или высокой плотности вещества. Эффект многократного кулоновского рассеяния на соседних атомах уменьшает сечения образования пар и тормозного излучения. Аркадий Мигдал разработал формулу, применимую при высоких энергиях или высоких плотностях вещества, которая объясняет эти эффекты.
В 1994 году группа физиков Национальной ускорительной лаборатории SLAC экспериментально подтвердила эффект Ландау – Померанчука – Мигдала. [2] [3]