Инклюзивное и ассоциативное рождение тяжелых кварков в реджевском пределе квантовой хромодинамики

• Автор: Шипилова, Александра Викторовна
• Шифр специальности: 01.04.16
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2011
• Место защиты: Самара
• Количество страниц: 97 с. : ил.

Содержание
Введение

1 Теоретические модели

1.1 Реджевский предел квантовой хромодинамики

1.2 Нерелятивистская квантовая хромодинамика

1.3 Фрагментационная модель рождения частиц

2 Амплитуды процессов в

квазимул ьтиреджевской кинематике

2.1 Амплитуды процессов 2 —> 1 в КМРК

2.1.1 Процессы Реджеон-частица-частица

2.1.2 Процессы Реджеон-Реджеон-частица

2.2 Амплитуды процессов 2-+2в КМРК
3 Инклюзивное и ассоциативное
рождение тяжелых кварков
3.1 Инклюзивное рождение 6-кварковых струй
3.2 Парное рождение 56-струй
3.3 Ассоциативное рождение тяжелых кварков
и фотонов
4 Инклюзивное рождение ГАмезонов
4.1 Рождение ТАмезонов на коллайдере ТечаНоп
4.2 Рождение И-мезонов на коллайдере НЕКА
5 Относительная роль механизмов фрагментации и слияния
в фоторождении ,7/У-мезонов
5.1 Функции фрагментации
5.2 Партонные подпроцессы
5.3 Сечения рождения ./ДАмезонов

Заключение
Введение
Актуальность проблемы
Исследуемые в диссертации процессы инклюзивного и ассоциативного рождения тяжелых кварков с большими поперечными импульсами па коллайдерах высоких энергий, прежде всего таких как Tevatron и LHC, представляют значительный интерес для проверки пертурбативной квантовой хромодинамики (КХД) и КХД-мотивированных моделей, описывающих процессы адронизации тяжелых кварков, а также дают информацию о партонных распределениях в протоне. Эти процессы относятся к так называемым жестким процессам, то есть процессам с большой передачей импульса /ц для которых д2 Д^-уд, где Лдхд — асимптотический масштабный параметр КХД. Они изучаются в терминах кварковых и глюонных полей, то есть непосредственно с помощью лагранжиана КХД и построенной на его основе теории возмущений по малой на масштабе ц константе сильного взаимодействия as(fi). В роли характерного масштаба ц жесткого процесса, в результате которого рождается тяжелый кварк с массой mq и поперечным импульсом рг; обычно выбирается поперечная масса кварка тт — у'т2 + р^.
Теоретической основой моделей, претендующих на описание существующих экспериментальных данных по различным спектрам рождения тяжелых кварков и кваркониев на коллайдерах высоких энергий, является гипотеза факторизации мягких и жестких взаимодействий, которая позволяет учесть непертурбативиые эффекты путем введения коллинеариых или неколлинеарных функций распределения партонов в протоне. В феноменологии сильных взаимодействий при высоких энергиях необходимо описывать КХД-эволюцию функций распределения партонов в сталкивающихся адронах начиная с некоторого масштаба цо> который отвечает за их непертурбативное поведение, до некоторого характерного энергетического масштаба жесткого процесса рассеяния ц. В области очень высоких энергий, в так называемом реджевском пределе, характерное значение х = /д/fS становится очень малым х -С 1, где л/Д — полная энергия стал-

эффективная вершина примет вид

?2> ки кі) =
^Л/^Тай(к2)7ЧФ - &і)7{Г}( (2.40)
а квадрат модуля амплитуды выражается формулой
т —- 128тг2ава223х1 Л
M{Q + ^ д + q)2 = —^ [ж2А(А* - я2з)+

+ /32 (/3?(« - + т2/?х(41 - й) + а|(4 - 4х))]
Рассмотрим процесс с фотоном в начальном состоянии:
(2.41)
7(91) + -> ?№) + ?(*&). (2.42)
В соответствии с [23], его эффективная вершина представляется в виде:
С% = -Ат^г.ТЩк,)
я *1 - & + т а
+ Т 77. ГТ9 -—о
(к — 9г)2 - т
а Ь - щ + т а {кі — щ)2 — т2^
У(к2)єа(д1)(п~)0,
(2.43)
где е°(дх) - 4-вектор поляризации фотона.
Квадрат модуля амплитуды, полученный из (2.42), имеет вид [8, 9]:
|Л4(7 + 7?, —*-д + д)
167г2£2а:5а(д2 )
ї2й2и
2т2(ік1 — ик2 )2 + і2йі({к1 )2 + (&2 )2)
. (2.44)
Отметим, что для всех квадратов модулей амплитуд процессов рождения с участием реджезованных глюонов и кварков проверено совпадение коллинеарного предела (4х —> 0, 42 —* 0) и квадрата модуля амплитуды соответствующего процесса в партонной модели.