Пред.
След.
Макеты страниц
Распознанный текст, спецсимволы и формулы могут содержать ошибки, поэтому с корректным вариантом рекомендуем ознакомиться на отсканированных изображениях учебника выше Также, советуем воспользоваться поиском по сайту, мы уверены, что вы сможете найти больше информации по нужной Вам тематике ДЛЯ СТУДЕНТОВ И ШКОЛЬНИКОВ ЕСТЬ
ZADANIA.TO
II. Образование N и зарядово-обменные реакцииПервое исследование в этом направлении выполнили Харрингтон и Паньямента 117], которые показали, что плечи и провалы, отмеченные во многих реакциях между частицами В отличие от Харрингтона и Паньямента мы рассматривали главным образом неупругие процессы. Рассмотрим, например, реакции
Относительно этих реакций имеются следующие замечательные экспериментальные сведения [18]: (кликните для просмотра скана) 1) Сечения этих реакций меньше соответствующих упругих сечений приблизительно на три порядка. 2) Формы дифференциальных сечений этих реакций совершенно различны: при образовании Поскольку обе реакции «когерентны» в том смысле, что при образовании резононов не требуется обмена квантовыми числами, довольно трудно понять эти различия. Посмотрим теперь, может ли кварковая модель сказать что-нибудь относительно этих фактов. Для простоты не будем сначала учитывать составную природу пиона. Тогда амплитуда реакций указанного выше типа записывается в виде
Здесь Для объяснения второго свойства необходимо более подробно рассмотреть ряд кратного рассеяния и выбрать функции, которые будут использоваться в качестве гармонического осциллятора, и показали, что такая модель может успешно объяснить значительную часть наблюдаемого барионного спектра. Кварковая волновая функция выбирается симметричной [21], так что основное состояние (т. е. нуклон) характеризуется пространственной конфигурацией
то волновые функции трех описанных выше состояний бариона имеют вид
Если амплитуду рассеяния пиона на кварке записать в виде
где Рассмотрим образование Фиг. 3. (см. скан) Предсказания нашей модели для реакций Однако вклад двукратного рассеяния отличен от нуля в соответствии с тем, что нулевую передачу импульса можно получить, если на первом рассеивателе из мишени импульс изменяется сначала на При образовании На фиг. 4 показаны экспериментальные и расчетные кривые одновременно для упругого рассеяния и образования резонансов. Видно, что модель кварков хорошо воспроизводит основные черты экспериментальных данных. Следует отметить, однако, что в нормировке экспериментальных кривых существуют большие экспериментальные неопределенности, связанные с трудностями вычитания фона, так что нормировку теоретических кривых мы рассматривали как произвольную. Поэтому в качестве подтверждения теории следует рассматривать только форму кривых, а не полученные значения. Следует также указать, что до некоторой степени похожие результаты получил Арнольд [22], используя модель жидкой капли, так что результаты такого типа, по-видимому, можно получить почти в любой составной модели. Этот расчет приводит к нескольким интересным побочным следствиям. Во-первых, видно, что предлагаемое объяснение различных наклонов при образовании резонансов однократного рассеяния (полюса Редже) и двукратного рассеяния (реджевского разреза), а не является вкладом чистого полюса или разреза. Фиг. 4. (см. скан) Сравнение нашей модели с данными работы [18]. Экспериментальные точки соответствуют энергии от В случае На фиг. 3 мы видим также, что хотя в таких процессах однократное рассеяние намного меньше двукратного больших Этот результат в известной степени можно применить также в ядерной физике высоких энергий, если рассматриваются предложенные ранее «двухступенчатые» процессы [24]. В таких процессах (для простоты мы рассматриваем упругое рассеяние протонов на ядрах) мы изучаем эффекты от диаграмм типа цепочки, когда резонон
будет отличаться от фазы амплитуды процесса
так как в первом процессе участвует двукратное рассеяние кварка, а во втором главным образом однократное (мы всюду ограничиваемся рассмотрением направления вперед). Таким образом, реакции цепного типа имеют тенденцию идти не в фазе с упругими процессами, уменьшая тем самым роль таких вкладов в упругом рассеянии. Назовем фазой амплитуды отношение ее вещественной части к мнимой. Если мы обозначим фазу реакции рассмотреть в качестве примера двухступенчатый процесс, в котором сначала происходит реакция Фиг. 5. (см. скан) Фазы, отвечающие рождению На фиг. 5 показаны] графики более низких энергиях, когда а возрастает до заметной величины, влияние таких цепочек ослабляется за счет указанного выше механизма, а также за счет ядерных формфакторов, которые должны принимать на себя передаваемые импульсы, связанные с изменением массы при образовании резонона. Эти аргументы приводят к выводу о том, что, если мы хотим получить однозначную теоретическую интерпретацию результатов, то может оказаться неправильным предложение проводить эксперименты по образованию частиц на ядрах при высоких энергиях. Например, различие в константе связи р-мезона с фотоном, В заключение я приведу предварительные результаты работы, выполненной Хендри и мной. Видя, что кваркот
наблюдаются очень острые «иглы» - дифференциальные сечения вида Известно объяснение этого явления с помощью соотношений конспирации в модели полюсов Редже [29]. При этом используется следующая аргументация: закон сохранения углового момента не требует, чтобы спиральная амплитуда равна нулю при При изучении этой проблемы с точки зрения кварковой модели следует рассмотреть два вопроса: во-первых, действительно ли амплитуда Чтобы подойти к зтой проблеме, мы должны, конечно, как-то уточнить спиновую структуру амплитуды рассеяния кварка на кварке. Мы предположим, что амплитуда имеет вид [31, 32]
где А, С и В относятся к процессам, идущим без обмена зарядом, Если записать различные амплитуды в (II.9) в виде
то можно вычислить все интегралы по промежуточным импульсам и ядерным пространственным координатам в (II.2). Поскольку мы рассматриваем очень малые передаваемые импульсы, мы оставляем только члены до второго порядка в разложении кратного рассеяния. Первое следствие этого расчета состоит в том, что во всех порядках кратного рассеяния амплитуда
Если происходит чистый переброс спина либо протона, либо нейтрона, то фазовый множитель приводит в конце концов к первой степени А в окончательном результате. Это означает, что в нашей модели «игла» при малых передаваемых импульсах не может получиться из амплитуды Можно теперь спросить, существует ли какой-нибудь другой способ получить «иглы» из кварковых амплитуд. Ясно, что если в модели все амплитуды с переворотом спина обращаются в нуль при Это ожидание фактически подтверждается, если вычислить амплитуду без переворота спина зарядово-обменного рассеяния нейтронов на протонах. Мы находим
где
В соответствии с подходом, при котором «игла» ассоциируется с пионным обменом, мы предположили, что за аномалию в зарядово-обменном Конечно, на этой стадии мы показали только, что в кварковой модели можно получить «иглу», которая (кликните для просмотра скана) наблюдается в рассмотренной конкретной реакции. Едва ли можно считать это большим достижением кварковой модели, если учесть количество свободных параметров. Теперь мы должны ответить на вопрос: приведут ли амплитуды В и Н к «иглам», найденным в остальных реакциях из Итак, мы видели, что согласие между предсказаниями простой аддитивной кварковой модели для элементов матрицы плотности и совместных распадных распределений производит чрезвычайно внушительное впечатление. Кроме того, обобщая эту модель так, чтобы включить эффекты кратного рассеяния, мы приходим к простому объяснению формы дифференциальных сечений в реакциях рождения нуклонных изобар, а также можем получить острые «иглы» вперед, наблюдаемые в некоторых зарядово-обменных реакциях. Поэтому сейчас представляется, что следует провести более тщательное изучение предсказаний кварковой модели по тем пунктам, где имеются предсказания реджевской модели. Автор выражает благодарность А. Хендри за многочисленные обсуждения и внимательное прочтение рукописи. ЛИТЕРАТУРА(см. скан) (см. скан)
|
1 |
Оглавление
|