横动量

在对撞机上，两束束流沿同一条直线射入，所以相撞之前侧向几乎没有运动——全部动量都指向束轴。碰撞之后，你可以把每个粒子的动量分成两部分：仍沿束流指向的那一份，和指向侧旁、远离束流的那一份。那份侧向的部分就是横动量，几乎总写作 pT。它是粒子在垂直于束流方向上获得的动量。

为何单挑侧向？因为有一条强有力的平衡规则。由于入射束流不带侧向动量，动量守恒要求所有产物的侧向动量加起来必须为零。把飞出一次碰撞的每个粒子的 pT，连同方向一并仔细相加，矢量和应当抵消。同样重要的是，pT 几乎不受沿束流那个随机摇晃强子碰撞的未知推动的影响——推动是沿束流的，所以它让侧向分量几乎原封不动，使 pT 成为一个稳定、可信赖的量。

这两个事实使横动量成为对撞机物理中最常用的量之一。具有大 pT 的粒子来自某种猛烈而有趣的事件，所以触发与搜索都偏爱高 pT 的对象。而平衡规则让物理学家得以探测不可探测之物：若侧向动量明显加不到零，这个失衡——缺失横动量——便出卖了那些逃逸而未被看见的粒子，比如中微子或假想的暗物质粒子。你看不见离开的东西，却能看见它在账本上留下的窟窿。