инклюзивный процесс

ИНКЛЮЗИВНЫЙ ПРОЦЕСС (от англ, inclusive - включающий в себя) - процесс взаимодействия частиц высоких энергий, в к-ром изучаются характеристики только части вторичных частиц независимо от числа и типа др. частиц реакции (в отличие от эксклюзивного процесса, в к-ром изучаются характеристики всех вторичных частиц). Важное значение этих процессов в изучении взаимодействия элементарных частиц впервые было отмечено А. А. Логуновым с сотрудниками [1] и Р. Фейнманом (R. Feynman) [2] (последнему принадлежит и назв. "И. п."). Обычная запись одночастично-го И. п.: ab''cX, где а и b - первичные сталкивающиеся частицы, с - изучаемая вторичная частица, а X обозначает совокупность любых др. частиц, образованных в данном взаимодействии. Двух- и n-частичные И. п.: ab''c₁c₂X и ab''c₁...с_nХ. И. п. представляет собой сумму эксклюзивных реакций с определ. числом вторичных частиц. Напр., в рр-взаимодействиях при энергии в системе центра инерции (с. ц. и.) сталкивающихся частиц (энергии столкновения) E~60 ГэВ образуется в среднем около 18 адронов разных типов (p, К, N, L, S и т. д.), а изучаются импульсные и угл. распределения частиц только одного типа, напр. p⁺-мезонов, рр''p⁺Х. В этом случае И. п. представляет собой сумму эксклюзивных реакций, в к-рых рождается хотя бы один p⁺-мезон, напр. рр''p⁺рn, рр''p⁺p⁺p⁰nn, рр''p⁺p⁺p^-рn и т. д. Т. о., в И. п. число и тип вторичных частиц в системе X не фиксированы и ограничиваются только законами сохранения энергии, электрич. заряда, барионного числа и др. квантовых чисел. В отличие от эксклюзивного метода исследования взаимодействий частиц, инклюзивный метод даёт меньше информации о конкретных реакциях. Однако общие закономерности взаимодействий частиц в И. п. проявляются более отчётливо, т. к. частные детали исключаются усреднением по характеристикам большого числа возможных каналов реакций и типов неизучаемых вторичных частиц (т. н. частиц сопровождения). Поэтому такой подход адекватен физике высоких энергий (энергия столкновения а5 ГэВ в с. ц. и.), когда рождается много вторичных частиц (nа10). Более того, при сверхвысоких энергиях столкновения (а60 ГэВ), когда ср. число вторичных частиц <n>а20 и практически уже невозможно выделять отд. эксклюзивные каналы реакций, инклюзивный метод исследования взаимодействий частиц остаётся единственным. (Аналогичная ситуация имеет место и в классич. механике. Пока число частиц невелико, то можно следить за каждой из них в отдельности, описывая их движение системой ур-ний движения. Для большого числа частиц, напр, в газе или жидкости, это невозможно, и тогда используются методы статистич. механики.) Эксперим. изучение И. п. проводится на всех крупнейших ускорителях мира. Данные получены в основном для одночастичных и двухчастичных И. п. при энергии столкновения х2000 ГэВ [3]. Практически все важнейшие открытия последних лет в физике высоких энергий были сделаны при инклюзивном методе исследования процессов. В результате изучения И. п. на ускорителях протонов были открыты масштабная инвариантность (скейлинг Фейнмана), близкодействующие корреляции в рождении адронов (ab''h₁h₂X) и обильное рождение резонансое (аb''RX, где R - короткоживущий резонанс r, j, w) и т. д. в множественных процессах. Изучение глубоко неупругих процессов в электронных, мюонных и нейтринных пучках позволило обнаружить партонную структуру адронов (см. Партоны)[2] и нарушение скейлинга Бьёркена, предсказываемое квантовой хромодинамикой, привело к открытию струй адронных, образующихся при фрагментации кварков и глюонов [3-5]. Лит.: 1) Logunov A. A., Mestvirishvil1i M. A., Nguen Van Hieu, High energy behaviour of inelastic cross section, "Phys. Lett.", 1967, v. 25 B, p. 611; 2) Фейнман Р., Взаимодействие фотонов с адронами, пер. с англ., М., 1975; Реуnman R., Very high-energy collisions of hadrons, "Phys. Rev. Lett.", 1969, v. 23, p. 1415; 3) Гришин В. Г., Инклюзивные процессы в адронных взаимодействиях при высоких энергиях, М., 1982; 4) Лиходед А. К., Шляпников П. В., Многочастичные и инклюзивные реакции, "УФН", 1978, т. 124, с. 3; 5) Ваnnеr М. и др.. Observation of very large transverse momentum jets at the CERNcollider, "Phys. Lett.", 1982, v. 118 B, p. 203. В. Г. Гришин.

   <<      Предметный указатель      >>