Дифракционное глубоко-неупругое рассеяние и структура померона в КХД

• Автор: Золлер, Владимир Романович
• Шифр специальности: 01.04.02
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 1999
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 130 с. : ил.

Содержание
1 Введение. КХД при высоких энергиях в дипольном представлении
2 БФКЛ+-уравнение
в дипольном представлении
2.1 Универсальность дипольного сечения.
Инфракрасные регуляторы
2.1.1 От дипольных сечений к структурным функциям глубоко-неупругого рассеяния
2.2 й-канальные глюоны и растущие сечения
2.3 БФКЛ+-уравнение в масштабно-инвариантном режиме
2.4 БФКЛ+-уравнение и дважды-логарифмическое приближение ГЛ-

2.5 БФКЛ+ и ГЛДАП в режиме слабой связи
2.6 Вычисление Дір и сір(г)
3 БФКЛ+-феноменология
глубоко-неупругого рассеяния
3.1 Проблема экстраполяции: ГЛДАП и БФКЛ+
3.2 Собственные функции оператора БФКЛ+ и реджевское разложение структурных функций
3.3 БФКЛ+ и проблема дF2|дogQ2
3.4 Ранняя БФКЛ+-асимптотика в рождении чарма
4 Наклон траектории КХД-померона
4.1 БФКЛ+-уравнение для наклона дифракционного конуса
4.2 БФКЛ+-феноменология дифракционного конуса
5 Дифракционный конус в эксклюзивном фото- и электророждении векторных мезонов
5.1 Дипольная факторизация и факторизационные масштабы пер
турбативной КХД
5.2 Замечание о векторной доминантности
5.3 Три источника и три составных части наклона дифракционного
конуса
5.3.1 Большие дипольные моменты и Аддитивная Кварковая Модель
5.3.2 Маленькие диполи: крушение аддитивности
5.4 Мягкий померон и дифракционное рассеяние диполей большого
радиуса

5.5 Полное сечение рассеяния векторных мезонов V(1S) и V(2S)
•5.6 Сечения дифракционного фото- и электророждения J/Ф и Y
5.6.1 Фоторождение J/Ф
5.6.2 Дифференциальные сечения образования J/Ф и Т
5.6.3 Дифракционный конус в рождении V(15)-состояний
5.6.4 Дифракционное образование
радиально-возбужденных состояний V (25)
6 Эффекты больших расстояний в глубоко-неупругом рассеянии
6.1 Правило сумм Готтфрида, 7Г-мезоны и 5(7(2)
6.1.1 Эксперимент и партониая модель
6.1.2 7г-мезоны в качестве партонов. 7гЛг-компонента нуклона
6.1.3 Компонента и Д
6.1.4 Результаты. Сравнение с экспериментальными данными
6.2 Ядерное экранирование в глубоко-неупругом рассеянии на дейтроне
7 Спин протона. Эффекты больших расстояний
7.1 Введение
7.1.1 Рассеяние поляризованных пептонов и проблема спила
7.1.2 Спин в нерелятивистской 5(7(6) модели кварков
7.1.3 Спин в релятивистской кварковой модели
7.1.4 (7д(1), партониая модель и спин протона
7.1.5 Фоковские компоненты нуклона на световом конусе. Перераспределение спиральностей
7.2 Релятивистские эффекты в распределении спиральности протонаЮІ
7.3 Фоковская компонента протона тгД в системе с бесконечным импульсом
7.4 Некоторые численные результаты. Фоковское разложение про-
тонной волновой функции и распределение спиральности между различными фоковскими состояниями
7.5 Полулептонные распады гиперонов
7.6 Выводы
7.7 Дз и 5(7(3)
8 Заключение
8.1 Основные результаты
8.2 Благодарности

1 Введение. КХД при высоких энергиях в ди-
польном представлении
Диссертация посвящена исследованию дифракционного глубоко-неупругого рассеяния - интенсивно развивающейся области физики высоких энергий. Цель работы - развитие теории и феноменологии дифракционных процессов в квантовой хромо-динамике (КХД).
Роль дифракционных процессов в физике сильных взаимодействий была впервые отмечена Померанчуком и Фейнбергом [1]. Они заметили, что существует широкий класс явлений, названный ими дифракционной (внешней) генерацией частиц, в которых продольные переданные импульсы малы и существенные продольные расстояния растут с увеличением энергии (Е). Так в процессе когерентной генерации адронов (/г*) на, ядерной мишени, НА —» Н*А, эти расстояния могут превышать размеры ядра (Ла),
1сок ~

Последнее обстоятельство, по их наблюдению, позволяет описывать взаимодействие с ядрами количественно, не располагая детальной информацией о структуре ядра и динамике /гЛ-взаимодействия, а используя методы теории дифракции. Было отмечено также, что теория явления может оказаться достаточно простой, благодаря наличию малого параметра г = т/Е. Это наблюдение предвосхитило использоване методов теории возмущений (ТВ) на световом конусе - отбор лидирующих диаграмм по параметру е.
Позднее, исследование ассимптотических свойств адронных сечений [2] привело к формулировке концепции померонного обмена, как общего механизма дифракционного рассеяния.
До недавнего времени дифракционные взаимодействия изучались только в адронном рассеянии. Электрон-протонный коллайдер НЕКА дал возможность исследовать экспериментально дифракционное глубоко-неупругое рассеяние (ГНР) лептонов на адронах. ГНР является наиболее понятным процессом, поскольку при больших виртуальностях фотона многие аспекты ГНР могут быть изучены в рамках теории возмущений КХД. Это делает ГНР при малых бьеркеновских х особенно важным для исследования микроскопической структуры померона. (Здесь и далее: х = <52/2рд, р ид- четырехимпульсы протона и фотона, ъ-О1
Несмотря на то, что основанная на КХД партонная модель развивается уже более 20 лет, многие аспекты ГНР при малых х находятся в стадии формирования.
Существенные продольные расстояния в глубоко-неупругом рассеянии пропорциональны энергии фотона. Первое строгое доказательство

Q2. Поскольку рост сечения а(х,г) обусловлен рождением 5-канальных пер-турбативных глюонов, которые не дают вклада в Недавно в работах [43] наше сечение anpt{r) было отождествлено с мягким помероном в двухпомеронной картине. В моделях мягкого рассеяния через поляризацию непертурбативного КХД-вакуума [42, 44], crnpt(r) интерпретируется в терминах непертурбативных глюонных распределений.
На наш взгляд, трудности экстраполяции решений Алтарелли-Паризи в область малых х и неудачная попытка описание графика Колдуэлла - следствие незаконного распространения эволюции Алтарелли-Паризи на непер-турбативную область.
На Рис.9 мы сопоставляем наши оценки с новыми данными HERA и данными экспериментов с фиксированной мишенью [14]. Как отмечалось выше, при умеренных х вклад вторичных полюсов не мал. Однако, поскольку /„(Q2) имеет узел при Q2 = Ql ~ 20 GeV2 [12, 13], и экстремум при Q2 ~ 5 GeV2, их вклады в наклон dF2/dlogQ2 пренебрежимо малы при Q2 ~ Ql, т.е. именно там, где находится максимум на графике Колдуэлла.
Таким образом, при малых Q2,
При малых <32 отношение логарифмических производных гп = /£//□ молено оценить следующим образом
Поэтому dF2/dlogQ2 растет с Q2 вплоть до Q2 ~ IGeV2 и затем выходит на насыщение. Только при Q2 )> Q2, когда вторичные полюса включаются в игру, dF2/dlogQ2 уменьшается и даже становится отрицательной при больших . Наши оценки, показанные на Рис.9, находятся в хорошем согласии с данными HERA [14].
На Рис.10 мы сравниваем наши предсказания с данными фиксированной мишени. Изменение наклона в этом случае менее заметно, поскольку начальное значение Q2 есть Q2 = 0.54 GeV2 при х = 10-Г! (его следует сравнить с Q2 = 0.13 GeV2 при х = 3 10_6 на HERA). Легко видеть, что производная dfo/dlogQ2 при таких Q2 уже довольно медленная функция Q2.
Еще одно замечание о кинематике. Вне кинематической области дифракции, т.е. при х )> х0 = 0.03 уравнение (67) переоценивает плотность глюонов.
dF2/dlogQ2 ос dfo/dlogQ2.
(69)

Al - l/(Rl - Со7о?о)
(70)