En física de altas energías , el efecto Landau-Pomeranchuk-Migdal , también conocido como efecto Landau-Pomeranchuk y efecto Pomeranchuk , o simplemente efecto LPM , es una reducción de las secciones transversales de producción de pares y bremsstrahlung a altas energías o altas densidades de materia. . [1] Lleva el nombre en honor a Lev Landau , Isaak Pomeranchuk y Arkady Migdal .
Una partícula de alta energía que sufre múltiples dispersiones suaves desde un medio experimentará efectos de interferencia entre sitios de dispersión adyacentes . Debido a la incertidumbre, a medida que la transferencia de momento longitudinal se hace pequeña, la longitud de onda de las partículas aumentará; si la longitud de onda se vuelve más larga que el camino libre medio en el medio (la distancia promedio entre los sitios de dispersión), entonces las dispersiones ya no pueden tratarse como eventos independientes, esto es el efecto LPM. El espectro de Bethe-Heitler para radiación inducida por dispersión múltiple supone que las dispersiones son independientes, la interferencia cuántica entre dispersiones sucesivas causada por el efecto LPM conduce a la supresión del espectro de radiación en relación con el predicho por Bethe-Heitler.
La supresión ocurre en diferentes partes del espectro de emisión, para la electrodinámica cuántica (QED) se suprimen las energías de los fotones pequeños y para la cromodinámica cuántica (QCD) se suprimen las energías de los gluones grandes. En QED la redispersión del electrón de alta energía domina el proceso, en QCD los gluones emitidos llevan carga de color e interactúan con el medio también. Dado que los gluones son blandos, su redispersión proporcionará la modificación dominante del espectro.
Lev Landau e Isaak Pomeranchuk demostraron que las fórmulas para la bremsstrahlung y la creación de pares en la materia que habían sido formuladas por Hans Bethe y Walter Heitler (la fórmula Bethe-Heitler) eran inaplicables con alta energía o alta densidad de materia. El efecto de la dispersión de Coulomb múltiple por átomos vecinos reduce las secciones transversales para la producción de pares y la bremsstrahlung. Arkady Migdal desarrolló una fórmula aplicable a altas energías o altas densidades de materia que explicaba estos efectos.
En 1994, un equipo de físicos del Laboratorio Nacional del Acelerador SLAC confirmó experimentalmente el efecto Landau-Pomeranchuk-Migdal. [2] [3]