¿Por qué necesitamos construir colisionadores de fotones? Dado que los colisionadores de posición de electrones son muy "limpios"

¿Cuál es la ventaja de los colisionadores gamma-gamma? ¿Qué nueva física se puede hacer con él?

Referencia: http://www.slac.stanford.edu/pubs/beamline/26/1/26-1-kim.pdf

Detalles, por favor. El artículo parece responder a sus preguntas. ¿Por qué no? Incluye esta explicación en tu pregunta.
Los trabajos académicos pueden ser demasiado difíciles de entender y solo se enfocan en un área específica. Entonces quiero aprender más. Espero que alguien pueda dar una respuesta más general y más fácil de entender.

Respuestas (1)

La búsqueda de física más fuerte para un γ γ colisionador es la producción de bosones de Higgs como única partícula en el estado final, a partir de un estado inicial muy conocido.

Esto no se consigue ni en los futuros colisionadores de leptones (ILC, CLIC, FCC-ee, CEPC) donde la típica producción por higgstrahlung viene con partículas adicionales en el estado final (con cierta incertidumbre), y menos aún en los colisionadores de protones (LHC) donde se desconoce el estado inicial y hay ruido adicional de los restos de protones. Por supuesto, esto no impidió su descubrimiento, pero hace que los estudios de precisión sean mucho más difíciles.

Si la señal de dipotón en 750   GeV observado en la corrida de 2015 del LHC, sería un empujón muy fuerte, aunque alcanzar esa energía con un γ γ colisionador es... ¡digamos caro !

¿Por qué la producción de Higgs es un fondo? ¿No sería señal?
@innisfree desafortunada elección de palabras, mi error
¿Cómo puede ser la producción de bosones de Higgs en γ γ colisionadores directos , si los fotones no se acoplan con el Higgs?
@Bosoneando Se acoplan a través de bucles donde normalmente circula un quark superior o un bosón W; por tanto, aunque técnicamente no sea directa , sigue siendo tan limpia como si lo fuera.
@DarioP exactamente mi punto. El diagrama de Feynman para la fusión de gluones (que es el modo dominante en el LHC) es exactamente el mismo que el diagrama de Feynman para la fusión de fotones que propones. Por cierto, en un mi + mi ⁻ colisionador, los bosones de Higgs se producen en procesos más simples sin bucles. Véase, por ejemplo, la figura 2.6 en arxiv.org/abs/1306.6352v1
@Bosoneando ¿A quién le importa si tienes bucles? Lo que importa son los estados inicial y final. Todos esos procesos de Higgstrahlung vienen con partículas adicionales en los estados finales que introducen (pequeña) incertidumbre. El LHC es un asunto diferente, ya que no tiene idea del impulso que llevan los gluones involucrados, además hay ruido proveniente de los restos de protones.
@DarioP esa es una respuesta mucho mejor al OP que su respuesta actual
@Bosoneando gracias por la discusión, mejoré la respuesta ;)
¿Por qué necesitamos construir colisionadores de fotones? Dado que los colisionadores de posición de electrones son muy "limpios"
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