Выпуски

 / 

2015

 / 

Январь

  

Физика наших дней


Область взаимодействия протонов высоких энергий

 а, б
а Физический институт им. П.Н. Лебедева РАН, Ленинский проспект 53, Москва, 119991, Российская Федерация
б Национальный исследовательский ядерный университет «МИФИ», Каширское шоссе 31, Москва, 115409, Российская Федерация

Новые экспериментальные данные о протон-протонных соударениях, полученные на Большом адронном коллайдере (БАК), позволяют существенно расширить интервал энергий, из которого получают информацию о структуре области взаимодействия протонов. С использованием данных о дифракционном конусе в упругом рассеянии с помощью условия унитарности показано, как изменяются с возрастанием энергии протонов форма области их неупругого взаимодействия и интенсивность поглощения в ней. В частности, соударения протонов характеризуются полным поглощением на малых прицельных параметрах при энергиях БАК, что приводит к некоторым специфическим следствиям и для неупругих процессов. Обсуждается возможный переход от картины с чёрной сердцевиной этой области при энергиях БАК к абсолютной прозрачности в центре при более высоких энергиях, что означает необходимость замены терминологии чёрного диска терминологией чёрного тороида. По мере приближения к асимптотике может возникнуть и другой режим. Параметр, определяющий прозрачность центральных взаимодействий, играет важнейшую роль и в поведении дифференциального сечения упругого рассеяния вне дифракционного конуса, где предсказания всех феноменологических моделей, сделанные для энергий БАК, оказались несправедливыми. Именно в этой области становится определяющей роль отношения действительной части амплитуды упругого рассеяния к её мнимой части, как и следует из условия унитарности. Полученные результаты впервые позволяют оценить это отношение вне дифракционного конуса посредством сопоставления с экспериментальными данными при энергиях БАК. Это отношение оказывается кардинально отличным от его значений, измеренных в случае рассеяния вперёд. Более того, поведение как действительной, так и мнимой частей различается в разных феноменологических моделях и в подходе, основанном на условии унитарности. Эта проблема ещё ждёт своего решения. Все выводы получены только в рамках условия унитарности с привлечением экспериментальных данных об упругом рассеянии протонов без использования других теоретических методов, таких как квантовая хромодинамика или феноменологические модели.

Текст: pdf
Войдите или зарегистрируйтесь чтобы получить доступ к полным текстам статей.
English fulltext is available at IOP
Ключевые слова: протоны, область взаимодействия, упругое рассеяние, неупругие процессы, условие унитарности
PACS: 11.80.−m, 13.85.Dz, 14.20.Dh (все)
DOI: 10.3367/UFNr.0185.201501d.0065
URL: https://ufn.ru/ru/articles/2015/1/d/
Цитата: Дрёмин И М "Область взаимодействия протонов высоких энергий" УФН 185 65–76 (2015)
BibTexBibNote ® (generic)BibNote ® (RIS)MedlineRefWorks

Поступила: 23 мая 2014, доработана: 3 июня 2014, 15 июля 2014

English citation: Dremin I M “The interaction region of high energy protonsPhys. Usp. 58 61–70 (2015); DOI: 10.3367/UFNe.0185.201501d.0065

Список литературы (27) ↓ Статьи, ссылающиеся на эту (38) Похожие статьи (14)

  1. Antchev G et al. (TOTEM Collab.) Europhys. Lett. 95 41001 (2011)
  2. Antchev G et al.(TOTEM Collab.) Europhys. Lett. 96 21002 (2011)
  3. Antipov Yu M et al. Czech. J. Phys. B 26 382 (1976)
  4. Зотов Н П, Русаков С В, Царев В А ЭЧАЯ 11 1160 (1980); Zotov N P, Rusakov S V, Tsarev V A Sov. J. Part. Nucl. 11 462 (1980)
  5. Андреев И В, Дремин И М Письма в ЖЭТФ 6 810 (1967); Andreev I V, Dremin I M JETP Lett. 6 262 (1967)
  6. Дрёмин И М УФН 183 3 (2013); Dremin I M Phys. Usp. 56 3 (2013)
  7. Van Hove L Nuovo Cimento 28 798 (1963)
  8. Kraus E et al. Phys. Rev. C 90 045206 (2014); Kraus E et al. arXiv:1405.4735
  9. Sinyukov Yu M, Shapoval V M Phys. Rev. D 87 094024 (2013)
  10. Frankfurt L, Strikman M, Weiss C Phys. Rev. D 83 054012 (2011)
  11. Dremin I M, Nechitailo V A Nucl. Phys. A 916 241 (2013)
  12. Amaldi U, Schubert K R Nucl. Phys. B 166 301 (1980)
  13. Azarkin M Yu, Dremin I M, Strikman M Phys. Lett. B 735 244 (2014)
  14. Dremin I M Письма в ЖЭТФ 99 283 (2014); Dremin I M JETP Lett. 99 243 (2014)
  15. Alkin A et al. Phys. Rev. D 89 091501(R) (2014)
  16. Troshin S M, Tyurin N E Phys. Lett. B 316 175 (1993)
  17. Anisovich V V, Nikonov V A, Nyiri J arXiv:1408.0692
  18. Frankfurt L, Strikman M, Weiss C Phys. Rev. D 69 114010 (2004)
  19. Chatrchyan S et al. (CMS Collab.) Eur. Phys. J. C 73 2674 (2013)
  20. CMS Collab. PAS FSQ-13-005 (2013)
  21. Андреев И В, Дремин И М ЯФ 8 814 (1968); Andreev I V, Dremin I M Sov. J. Nucl. Phys. 8 473 (1968)
  22. Андреев И В, Дремин И М, Штейнберг Д Н ЯФ 11 468 (1970); Andreev I V, Dremin I M, Steinberg D N Sov. J. Nucl. Phys. 11 261 (1970)
  23. Dremin I M, Nechitailo V A Phys. Rev. D 85 074009 (2012)
  24. Andreev I V, Dremin I M, Gramenitskii I M Nucl. Phys. B 10 137 (1969)
  25. Kohara A K, Ferreira E, Kodama T Eur. Phys. J. C 73 2326 (2013); Kohara A K, Ferreira E, Kodama T arXiv:1408.1599
  26. Martin A Lett. Nuovo Cimento 7 811 (1973)
  27. Martin A Phys. Lett. B 404 137 (1997)

© Успехи физических наук, 1918–2021
Электронная почта: ufn@ufn.ru Телефоны и адреса редакции О журнале Пользовательское соглашение