Процессы рождения тяжелых кварков в рамках полужесткого подхода КХД

• Автор: Липатов, Артем Владимирович
• Шифр специальности: 01.04.23
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2004
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 117 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1. ИССЛЕДОВАНИЕ ПАРТОННОЙ СТРУКТУРЫ АДРОНОВ НА КОЛЛАЙДЕРАХ HERA И ТЭВАТРОН

1Л. Структурные функции ГНР и партонные распределения

1.2. Распределения глюонов при х —> 0 и процессы рождения тяжелых кварков и кваркониев
1.3. Полужесткий характер процессов рождения тяжелых кварков и кваркониев при высоких энергиях

1.4. Постановка задачи

ГЛАВА 2. ОБЩИЕ ВОПРОСЫ ПОЛУЖЕСТКОГО ПОДХОДА

2Л. Уравнения КХД-эволюции партонных распределений в протоне..

2.1.1. Уравнения эволюции DGLAP

2.1.2. Уравнение эволюции BFKL

2.1.3. ’’Объединенное” уравнение эволюции DGLAP-BFKL
2.2. Неинтегрированные функции распределения глюонов
2.2.1. Функция распределения JB
2.2.2. Функция распределения KMS
2.2.3. Функция распределения DGRV
2.2.4. Функция распределения GBW
2.3. Обобщенная ^-факторизация эффектов физики больших и малых расстояний
ГЛАВА 3. РОЖДЕНИЕ ТЯЖЕЛЫХ КВАРКОВ НА КОЛЛАЙДЕРЕ IIERA
3.1. Структурные функции ГНР в рамках полужесткого подхода
3.2. Результаты расчетов
3.2.1. Вклад очарованных кварков в СФ Е2 и Fl
3.2.2. Структурная функция Fl
3.2.3. Зависимость теоретических результатов от значения А
ГЛАВА 4. РОЖДЕНИЕ ТЯЖЕЛЫХ КВАРКОВ НА КОЛЛАЙДЕРЕ ТЭВАТРОН
4.1. Дифференциальное сечение процессарр —> QQ X в рамках полужест-кого подхода КХД
4.2. Квадрат матричного элемента подпроцесса д*д* —^ <5<5 вне массовой поверхности
4.3. Результаты расчетов
4.3.1. Полное и дифференциальное сечение
4.3.2. Азимутальные корреляции
4.3.3. Зависимость теоретических результатов от значения Д
ГЛАВА 5. РОЖДЕНИЕ Д/^-МЕЗОНОВ НА КОЛЛАЙДЕРЕ НЕБА
5.1. Дифференциальное сечение в рамках полужесткого подхода
5.1.1. Сечение неупругого электророждения J/ ф-мезояов
. 5.1.2. Сечение неупругого фоторождения .//^-мезонов
5.2. Квадраты матричных элементов подпроцессов -уд" —> J/ф д' и ед* —У е' J|'ф д' вне массовой поверхности
5.3. Результаты расчетов
5.3.1. Неупругое электророждение J/^-мезонов
5.3.2. Неупругое фоторождение Д/^-мезонов
5.3.3. Зависимость теоретических результатов от значения Д
5.3.4. Поляризационные свойства
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
БЛАГОДАРНОСТИ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
РИСУНКИ

Введение
В настоящее время считается, что сильные взаимодействия, лежащие в основе структуры и динамики адронов, описываются квантовой хромодинамикой (КХД), в основе которой лежат представления о кварках — фундаментальных составляющих адронной материи и глюонах — квантах калибровочного векторного поля, переносящего кварк-кварковые взаимодействия. Примечательная особенность КХД состоит в фактическом разделении описываемых процессов на два типа — пертурбативные и не-пертурбативные. В пертурбативной области имеют дело непосредственно с фундаментальными степенями свободы (т.е. кварками и глюонами) и работают в рамках обычной теории возмущений по константе связи. В непертурбативной области теория возмущений неприменима.
За последние годы резко возрос интерес к исследованию структуры адронов, в частности, к изучению функций распределений глюонов в протоне в области малых значений бьеркенской переменной х. Основным инструментом исследования структуры адронов являются так называемые процессы глубоконеупругого лептон-адронного рассеяния (ГНР). Однако в таких процессах функции распределения глюонов непосредственно не измеряются, а входят только в уравнения КХД-эволюции партонных распределений наряду с распределениями кварков. Поскольку теория не дает абсолютных (однозначных) предсказаний для партонных (кварковых и глюонных) распределений в непертурбативной области, то эти начальные распределения должны быть получены на основе экспериментальных данных и дополнительных предположений. Затем с помощью решения уравнений эволюции кварковые и глюонные распределения могут быть рассчитаны для любой кинематической области, даже еще не доступной экспериментально.
Альтернативный способ получения информации о функции распределения глюонов в протоне в области малых х — это исследование процессов рождения тяжелых (с и 6) кварков и кваркониев при высоких энергиях. Такие процессы позволяют непосредственно получить информацию о функции распределения глюонов в протоне. Это связано с тем, что в рамках теории возмущений КХД тяжелые кварки рождаются в основ-

/4* Рдд(г) Е (*/*> Яг) . (2-53)

где £(х, Яг) — сумма синглетных кварковых распределений при д2 = qy, т.е.
Е(*. Яг) = Е *(?.•(*, Ят) + ъ(х> Яг))- (2-54)
I = 0,(/,5,С
Отметим, .что кварковые распределения
: Л(*. Ят) = /і0) (*. Ят) + Ят / ^ / ^ х /9(®/г, Ят)0(Яг/2 — Ят) ~ ЛОс/г,Ят) + /?(*/*> Ят)
ІЯ'т “ Яті /4я'т + Ят.

(2.55)

/ ^Рдд{-) Е (*/*, Яг) .

(2.56)
Учет вклада, непертурбативной области q2^ < фд производится с помощью коллйнёарного глюонного распределения хд(х, ^ц), где ~ 1 ГэВ2.
Рассмотрим поведение глюонных распределений, описываемых уравнением (2.55), в области малых значений переменной х. Как и ранее, введем моменты /д(и, qf.) с помощью преобразования Меллина:

/,(«^т) = / <ІХ ХШ~г /д(х, Ят)"
(2.57)