Исследование мезонного облака нуклона в процессах квазиупругого выбивания пионов

• Автор: Свиридова, Людмила Львовна
• Шифр специальности: 01.04.16
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1998
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 140 с. : ил.

Оглавление
ВВЕДЕНИЕ
ГЛАВА I. ОПИСАНИЕ МЕЗОННОГО ОБЛАКА НУКЛОНА В РАЗНЫХ ПОДХОДАХ: ИСТОРИЧЕСКИЙ ОБЗОР
I. Первые работы о мезонном облаке нуклона
II. Мезонные степени свободы и модели нуклона
1. Модель кваркового мешка ( MIT bag)
2. a-модель
3. Модель киралыюго мешка
a). Малый мешок
b). Модель “облачного мешка” (Cloudy bag model - СВМ)
c). Киральная кварк-мезонная модель (CQM)
4. Модель Скирма
III. Изучение эффектов мезонной шубы в реакциях глубоко-неупругого рассеяния лептонов на нуклонах и процессах рр соударения
1. Правило сумм Готтфрида
2. Спиновые структурные функции нуклона
IV. Исследование мезонного облака нуклона с помощью реакций квазиупругого
ВЫБИВАНИЯ ПИОНОВ ИЗ НУКЛОНА
ГЛАВА II. ОБЩИЕ ВОПРОСЫ ФОРМАЛИЗМА
I. Кинематические условия квазиупругости
И. Сечение электророждения частицы X на составной системе
III. Эффективные лагранжианы
IV. Волновая функция мезона в нуклоне
V. Сравнение с расчетом в рамках динамики светового фронта
ГЛАВА III. РАСЧЕТ ОСНОВНЫХ ХАРАКТЕРИСТИК МЕЗОННОГО ОБЛАКА НУКЛОНА
I. Канал N-aN'+мезон
1. Пионное облако нуклона
a). Амплитуда полюсной диаграммы с промежуточным виртуальным пионом
b). Волновая функция пиона в нуклоне
c). Волновая функция пиона в нуклоне и пион-нуклон-ное взаимодействие
d). Нормировка волновой функции
2. р-мезонное облако нуклона
a). Амплитуда полюсной диаграммы рождения пиона с промежуточным р-мезоном
b). Введение волновой функции
II. Канал N-д+мезон
1. Пионное облако
2. р-Мезонное облако
III. Рождение тіс-мезонов и ю-мезонное облако нуклона

ГЛАВА IV. РЕЗУЛЬТАТЫ РАСЧЕТА
I. Канал М->Ы'+мезон
1. Сечения рождения пионов и формфакторы мезон-барионных вершин
2. Волновые функции мезонов в нуклоне
3. Спектроскопические факторы 8рпЛи 8р"р
II. Канал Ы->д+мезон
III. Число мезонов в нуклоне
IV. Рождение я°-мезонов
ГЛАВА V. ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Приложение I. Связь сечения квазиупругого выбивания и сечения свободного рассеяния
Приложение II.Волновая функция частицы в квантовой механике
Приложение III. Усреднение по спинам в канале Н—>А+м
РИСУНКИ
ЛИТЕРАТУРА

Введение
За последние годы резко возрос интерес к исследованию структуры адронов, в частности нуклонов. В настоящее время считается, что сильные взаимодействия, лежащие в основе структуры и динамики адронов, описываются квантовой хромодинамикой. Примечательная особенность КХД состоит в фактическом разделении описываемых ею процессов на два типа - пертурбативные и непертурбативные. В пертурбативной области имеют дело непосредственно с фундаментальными степенями свободы - кварками и глюонами и работают в рамках обычной теории возмущений по константе связи. В непертур-бативной области теория возмущений неприменима. Опираясь на опыт нерелятивистской физики многих тел, можно утверждать, что в непертурбативной области исходные, фундаментальные степени свободы могут быть скрыты и на первый план выходят некоторые эффективные степени свободы, в терминах которых и следует анализировать значительную часть структуры и динамики адронов. Свойства адронов в секторе легких кварков (и, б, в ) при промежуточных энергиях принадлежат именно непертурбативной КХД.
Опираясь на первые принципы, однако, чрезвычайно сложно сказать, какие именно эффективные степени свободы следует учитывать - первостепенное значение здесь имеют данные эксперимента и физическая интуиция.
Одним из важных вопросов, касающихся эффективных степеней свободы в физике адронов, является вопрос о “мезонной структуре” нуклона, т.е. вопрос о том, в какой мере свойства адрона (нуклона) определяются адронными же (мезонными) степенями свободы.
Настоящая диссертация посвящена роли эффективных мезонных степеней свободы в структуре нуклона.

на (это равносильно требованию У>2.1Гэв, где W - полная энергия в системе центра масс конечных частиц).
Таким образом, механизм квазиупругого выбивания пионов из нуклона имеет место [37, 38] в кинематической области Q2>1 (Гэв/с)2, I k2| <0.2(Гэв/с)2. В этой области выполняется необходимое условие квазиупругости: импульс выбитого пиона I k' [ » I р' I, где р' - импульс конечного нуклона. Например, при С)2=0.7(Гэв/с)2 и полной энергии в системе центра масс W=2.19 Гэв импульс выбитого пиона в лабораторной системе составляет |к'|«2.5 Гэв/с, а |р'| <0.5Гэв/с, а при Q2=3.3 (Гэв/с)2 и W=2.65 Гэв импульс выбитого пиона |к'|«5 Гэв/с и импульс конечного нуклона по-прежнему | р' | <0.5 Гэв/с.
На диаграммном языке механизм квазиупругого выбивания выражается с помощью полюсной диаграммы “pion in flight” рис.1, которая в указанной кинематической области доминирует с большим преимуществом по отношению к другим механизмам типа древесных и контактных диаграмм [114, 115, 116, 117]. Аналогичная картина имеет место и в эксклюзивном фоторождении р и ф-мезонов на нуклоне при переданных импульсах |к2| <0.5-Ю.6(Гэв/с)2 и импульсах выбитых частиц близких к 10 Гэв/с [118, 119].
Квазиупругие механизмы могут использоваться в инклюзивной и эксклюзивной постановке экспериментов. Информация о структуре составной системы, получаемая в инклюзивных экспериментах, является значительно менее определенной, чем в эксклюзивных. Например, в инклюзивных реакциях (р, р') на ядрах в импульсных спектрах конечных протонов четко видны максимумы, соответствующие ква-зиупругим столкновениям налетающего протона с нуклонами ядра. Однако невозможно, кроме самого факта существования в ядре нуклонов, извлечь из этих спектров какую-либо дополнительную ин-