En física de partículas elementales y física matemática , en particular en teoría de campos efectivos , un factor de forma es una función que encapsula las propiedades de una determinada interacción de partículas sin incluir toda la física subyacente , pero en cambio, proporciona la dependencia del momento de elementos de matriz adecuados. Se mide además experimentalmente para confirmar o especificar una teoría (véase física de partículas experimental ) .
Por ejemplo, a bajas energías, la interacción de un fotón con un nucleón es un cálculo muy complicado que implica interacciones entre el fotón y un mar de quarks y gluones , y a menudo el cálculo no puede realizarse completamente a partir de los primeros principios. A menudo, en este contexto, los factores de forma también se denominan " funciones de estructura ", ya que pueden usarse para describir la estructura del nucleón.
Sin embargo, se conoce la forma genérica invariante de Lorentz del elemento de matriz para la interacción de la corriente electromagnética,
donde representa el momento del fotón (igual en magnitud a E / c , donde E es la energía del fotón). Las tres funciones: están asociadas a los factores de forma eléctricos y magnéticos para esta interacción, y se miden rutinariamente de manera experimental; estos tres vértices efectivos pueden usarse para verificar o realizar cálculos que de otra manera serían demasiado difíciles de realizar a partir de los primeros principios. Este elemento de matriz sirve entonces para determinar la amplitud de transición involucrada en la interacción de dispersión o la respectiva desintegración de la partícula (cf. la regla de oro de Fermi) .
En general, las transformadas de Fourier de los componentes del factor de forma corresponden a distribuciones espaciales de perfiles magnéticos o de carga eléctrica (como el radio de carga ) del hadrón involucrado. Las funciones de estructura de QCD análogas son una prueba de las distribuciones de quarks y gluones de los nucleones .
