Kovat hadronireaktiot

Kovat hadronireaktiot ovat hadronisia reaktioita , joissa kvarkit ja gluonit ovat pääroolissa ja joita QCD :n häiriöteoria kuvaa hyvin .

Kaikki tähän mennessä löydetyt hadronit sopivat vakiokuvaan, jossa ne ovat kvarkeista ja antikvarkeista rakennettuja värittömiä komposiittihiukkasia . Tähän sisäiseen kvarkkirakenteeseen liittyvät ominaisenergiat (eli potentiaalimalleissa ominaiset sitoutumisenergiat) ovat luokkaa GeV. Hadronien törmäysprosessien luonnollinen luokitus syntyy: $Q_0 = 1$

jos liikemäärän siirto on merkittävästi pienempi kuin , niin hadronien sisäisten vapausasteiden dynamiikka on merkityksetöntä ja teoria voidaan muotoilla uudelleen tehokkaaksi hadroniteoriaksi. $Q_0$
jos liikemäärän siirto sironnan yhteydessä on oleellisesti suurempi kuin tämä arvo, niin puhumme kovasta hadronireaktiosta.

Tässä tapauksessa puhutaan siitä, että hyvällä tarkkuudella hadroneja voidaan pitää heikosti sidottuina, ja nopeasti liikkuvien hadronien - partonien yksittäisten komponenttien välillä tapahtuu sirontaa . Tätä käyttäytymistä kutsutaan asymptoottiseksi vapaudeksi , ja se liittyy ensisijaisesti vahvan vuorovaikutusvakion vähenemiseen liikemäärän siirron lisääntyessä (tämän ilmiön löytämisestä myönnettiin Nobelin fysiikan palkinto vuodelle 2004 ).

Partonin maalaus

Asymptoottisen vapauden ominaisuudesta johtuen korkeaenergistä hadronia voidaan pitää heikosti vuorovaikutteisten (ja nollan approksimaatiossa ei lainkaan vuorovaikutuksessa) objektien järjestelmänä, joita kutsutaan partoneiksi . Hadronien A ja B kovaa törmäysreaktiota tässä tapauksessa pidetään kahden partonin (i ja j, vastaavasti) kovana törmäyksenä. Tällaisen reaktion poikkileikkaus voidaan kirjoittaa muodossa

\sigma(A+B) = \int\limits_0^1 dx_1 dx_2\, f_i^A(x_1) f_j^B(x_2)\cdot \sigma(i+j)\,.

Tässä tarkoittaa tyypin i partonien tiheyttä hadronissa A, joka kantaa murto-osan tämän hadronin liikemäärästä. Kollineaarisen faktorisoinnin approksimaatio on siinä, että partontiheydet tässä lausekkeessa eivät riipu siitä, mitä reaktiota harkitsemme, ja kun lasketaan kahden partonin törmäyksen poikkileikkaus , molempia partoneja pidetään todellisina (eikä virtuaalisina). ). Tämä approksimaatio toimii hyvin tarkasti kovien törmäysten alueella. $f_i^A(x_1)$ $x_{1}$ $\sigma(i+j)$

Korkeaenergisten hadronien partonrakenne on monimutkaisempi kuin samojen, mutta levossa olevien hadronien kvarkkirakenne. Tehosteella , joka muuttaa levossa olevan hadronin nopeasti liikkuvaksi, ei ainoastaan alkuperäisten ("valenssi")kvarkkien liikemääräjakauma muutu, vaan syntyy myös gluoneja sekä kvarkki-antikvarkki-pareja (ns. "merikvarkit").

Kaikilla näillä partoneilla on osuus hadronin kokonaisliikemäärästä ja ne myötävaikuttavat myös hadronin kokonaispyöriin. Jopa usean GeV:n hadronienergioissa gluonit kantavat jo noin puolet koko protonin liikemäärästä; energian lisääntyessä tämä osuus vain kasvaa.

Partontiheysten kehityksen yhtälö

Dynaamisesti kytketty järjestelmä (tarkemmin sanottuna sen Fock-tilavektori ) ei ole invariantti Lorentzin muunnoksissa , joten siirryttäessä toiseen viitekehykseen havaitsemme muutoksen hadronin koostumuksessa. Voidaan ehdollisesti sanoa, että gluonikomponentit ilmestyvät korkeilla energioilla voimasta, joka piti kvarkit levossa hadronissa. Tästä käy selväksi, että partontiheyksiä ei ole vielä mahdollista laskea ensimmäisistä periaatteista , koska QCD :ssä ei ole vielä ratkaistu yleistä sidottujen tilojen ongelmaa . Kuitenkin QCD:n häiriöteorian puitteissa voidaan kirjoittaa partontiheyksien kehityksen yhtälö kovan parametrin (yleensä liikemäärän siirron neliön) kasvaessa. Tätä yhtälöä kutsutaan Dokshitzer-Gribov-Lipatov-Altarelli-Parisi yhtälöksi (DGLAP-yhtälö) .

Kirjallisuus

Jäykät prosessit . www.femto.com.ua Haettu: 22. joulukuuta 2012. (määrätön)
Armesto N. et al. Poikkileikkausten A-riippuvuudet jäykille prosesseille QCD:ssä. //YaF. - 1998.- v.61, N.1. - s. 134-141. — Bibliografia: 30.
NIITÄ. Dremin, A.B. Kaydalov . Kvanttikromodynamiikka ja vahvojen vuorovaikutusten fenomenologia . Advances in Physical Sciences (maaliskuu 2006). doi : 10.3367/UFNr.0176.200603b.0275 . UFN 176 275–287 (2006). Haettu 21. kesäkuuta 2014. Arkistoitu alkuperäisestä 29. syyskuuta 2013. (määrätön)

Unionin tieteellisen ja teknisen tiedon instituutti, tieteellisen tiedon instituutti (Neuvostoliiton tiedeakatemia). Tiivistelmälehti, numero 6, osa 1 . - M. , 1986. - S. 3, 91, 103.
Journal of Nuclear Physics, osa 65, numerot 5-8 . - M. , 2002. - 974, 975, 981 s.

I. M. Dremin, A. V. Leonidov. Quark-gluon medium // Uspekhi fizicheskikh nauk . - Venäjän tiedeakatemia , 2010. - T. 180 . - S. 1167-1196 . (Venäjän kieli)
S. M. Troshin, A. V. Tyurin. Spin-efektit kovissa prosesseissa polarisoituneilla protoneilla // Uspekhi fizicheskikh nauk . - Venäjän tiedeakatemia , lokakuu 1994. - T. 164 . - S. 1073-1088 . (Venäjän kieli)

Linkit

Igor Ivanov. Diffraktio hiukkasfysiikassa: Ensimmäinen tarina . elementy.ru . Haettu 22. joulukuuta 2012. Arkistoitu alkuperäisestä 10. lokakuuta 2014. (määrätön)

Toinen kova prosessi . home.thep.lu.se. Käyttöpäivä: 22. joulukuuta 2012. Arkistoitu alkuperäisestä 25. tammikuuta 2013.
Muhammad Nsar. Jäykät prosessit hiukkasissa ja atomiytimessä . prr.hec.gov.pk (1995). Käyttöpäivä: 22. joulukuuta 2012. Arkistoitu alkuperäisestä 25. tammikuuta 2013. (määrätön)
H. Satz, X.-N. wang. Jäykät prosessit hadroni-ydin ja ydin-ydin -vuorovaikutuksissa . osti.gov. Käyttöpäivä: 22. joulukuuta 2012. Arkistoitu alkuperäisestä 25. tammikuuta 2013.
Saleev V.A. Kvarkkigluoniplasma - uusi aineen tila . Samaran osavaltion yliopisto ja pereplet.ru (2000). Haettu: 22. joulukuuta 2012. (määrätön)
science.ru. Koe: Hadronien kovat reaktiot . science.ru . Haettu: 22. joulukuuta 2012. (määrätön)
science.ru. Teoria: hadronien kovat reaktiot . science.ru . Haettu: 22. joulukuuta 2012. (määrätön)