мягкие процессы

МЯГКИЕ ПРОЦЕССЫ - реакции с участием адронов с малым поперечным импульсвм ( 1 ГэВ/с) всех регистрируемых частиц. При высоких энергиях сталкивающихся частиц это соответствует существ. вкладу в сечение области больших прицельных параметров (порядка размера адронов). К M. п. можно отнести процессы упругого рассеяния, дифракционной диссоциации, перезарядки, множественные процессы и др., дающие осн. вклад в полное сечение взаимодействия частиц.

Наиб. известная феноменологич. схема описания M. п. - Редже полюсов метод [1], где поведение амплитуды бинарного процесса а + b с + d определяется особенностями в комплексной плоскости орбитального момента парциальной амплитуды перекрёстного канала (см. Перекрёстная симметрия). При этом особенность Померанчука (померон), имеющая квантовые числа вакуума, определяет асимптотику полного сечения взаимодействия, к-рое слабо зависит от нач. энергии [допустимая Фруассара ограничением скорость роста полного сечения s_tot < (ln)²].

Особенности с квантовыми числами мезонов f, w, r, A₂ определяют энергетич. зависимость сечений реакций перезарядки s_сех ~ 1/. Важным предсказанием метода, подтверждённым экспериментально, является сужение с ростом энергии конуса рассеяния, т. е. существ. области переданных импульсов.

Значит. успехи в качеств. описании характерных свойств M. п. были достигнуты в аддитивной модели кварков, в к-рой предполагается, что каждый адрон состоит из валентных (конституентных) кварков, независимо рассеивающихся друг на друге. Одно из наиб. ярких следствий этой гипотезы - соотношение Левина - Франкфурта [2], согласно к-рому отношение полных сечений взаимодействия протона и пиона с протоном равно отношению числа валентных кварков этих частиц, т. е. ³/₂. Подтверждены экспериментом и др. предсказания модели, напр. соотношение между сечениями взаимодействия К-мезонов и гиперонов, в состав к-рых входит странный кварк.

В квантовой хромодинамике (КХД) изучение M. п. наталкивается на нерешённую проблему удержания цвета. Большая величина константы связи не позволяет описывать M. п. методами теории возмущений. Тем не менее идеи и понятия КХД широко используются при построении феноменологич. моделей. Так, в модели дуальных струн (см. Струнные модели адронов)вклад ред-жеона в амплитуду упругого рассеяния или бинарной перезарядки описывается плоским кварковым графиком (рис. 1, е). Соответствующие реджеону множеств. процессы, согласно унитарности условию, являются результатом замедления и аннигиляции пары валентных кварка-антикварка сталкивающихся адронов и образования в конечном состоянии цветной струны с быстрыми кварком и антикварком (или дикварком) на концах (рис. 2, б), к-рая благодаря рождению кваркантикварковых пар из вакуума распадается на бесцветные адроны (в осн. p-мезоны).

Рис. 1. Графики, описывающие вклад реджеона (R) в мнимую часть амплитуды упругого мезон-нуклонного (M - N) рассеяния: a - обмен реджеоном; б - соответствующее сечение (квадрат модуля амплитуды) процесса множественного рождения адронов, отвечающее разрыву одной струны; в - соответствующая плоская топологическая кварковая диаграмма.

Вкладу померона (рис. 2, а)соответствует образование двух струн в конечном состоянии, фрагментирующих независимо (рис. 2, б). Этому отвечает кварковый график цилиндрич. топологии (рис. 2, в). В таком подходе удаётся связать между собой многие параметры теории Редже, к-рые ранее считались независимыми, напр. пересечения траекторий Редже с разными квантовыми числами.

Рис. 2. Графики, описывающие вклад реджеона: а - обмен помероном ; б - соответствующее сечение процесса множественного рождения, отвечающее разрыву двух струн; в - соответствующая кварковая диаграмма, имеющая топологию поверхности цилиндра.

Адронизация струн описывается или с помощью феноменологич. ф-ций фрагментации (см. Партоны ),или путём моделирования методом Монте-Карло образования адронов в модели цветной струны [3].

В настоящее время происходит интенсивное развитие моделей, описывающих M. п. в рамках представлений КХД, однако полное их понимание может быть достигнуто лишь после решения проблемы удержания цвета.

Лит.: 1) Коллинз П., Введение в реджевскую теорию и физику высоких энергий, пер. с англ., M., 1980; 2) Ле-вин E. M., Fранкфурт Л. Л., Гипотеза кварков и соотношения между сечениями при высокой энергии, "Письма в ЖЭТФ", 1965, т. 2, с. 105; 3) Неупругие взаимодействия при высоких энергиях и хромодинамика, Тб., 1986.

Б. З. Копелиович.

   <<      Предметный указатель      >>