Введение к работе
Актуальность темы.
Резонансными состояния ын адроиов (адронныкя резонансами) принято называть мезоны и барноиы нестабильные до отношению к сильному распаду, распределение но инвариантной массе продуктов распада которых имеет резонансный характер, близкий к брект-вигнеровсхому.
Интенсивные поиски резонансных состояний адронов, предпринятые в 1960-70 годах, показали, что число существующих мезои-ных и барноллых резонансов заметно превосходит число стабильных адронов. В результате изучения эксклюзивных и, особенно, инклюзивных процессов сильного взаимодействия было установлено, что большинство наблюдаемых в этих процессах второичных пионов являются продуктами распада резонансов. Вместе с открытием фото-, электро- и нейтроновозбуждения адрониых резонансов, это свидетельствовало о важной роли резонансных состояний адроиов не тольхо в процессах сильного, но и электромагнитного и слабого взаимодействия адроиов.
Возможно, именно резонансные адроны, в частности, вехторные мезоны являются непосредственными продуктами адронизацкн глю-оиов и кварков, на что указывает рад теоретических построений, основанных на кнральной инвариантности квантовой хромодинаміки (КХД).
Поскольку в относительно мягких процессах важны непсртурба-тивлые эффекты, не описываемые теорией возмущения КХД, то феноменологический подход к исследованию таких процессов является одним из немногих способов оценки этих эффектов ПО КМСЮИУШС* экспериментальным данным.
Все это свидетельствует об актуальности проблемы влияния ре-еэоиансных адроиов на общие характеристики процессов сильного и электромагнитного взаимодействия адроиов.
Целі-.т) проведенного исследования были теоретический анализ процегхоз сильного и электромагнитного взаимодействия, обусловленных обменом нлк сопровождающихся образованием резонансних состсякик адронов, к оценка влияния адроиных резонаксоз на наблюдаемые характеристики процессов. Центральное место в диссертации занимает исследование электромагнитных яроцессов. Использование фотона в качестве пробной частицы дает уникальную янфорыац т> как о структуре адрона и адроиных резонанс», так к о роли векторных мезонов в электродинамике адронов.
Научная новизна состоит в следующем.
-
Предложена статистическая модель анткнухяон - «уклонной аннигиляции в покое, использующая представление энергии -полного углового момента и учитывающая законы сохранения Р-, G- и С-четностсй, а также требования -статистики Бозе-Эйнштейтга, позволившая предсказать заметное подавление вероятностен чисто пнонных процессов аннигиляции по сравнению с процессами, идущими с образованием резонансных мезонов.
-
Дано объяснение наблюдаемому на опыте различию дифференциальных сечений з&рядово-сопряженных инклюзивных реакций к+ + р —+х+ + Хкт~ + п-+т~ + Х как проявлению заметной интерференции процессов р~ н (р — 7)- обменов.
-
Предложена новая версия обобщенной модели векторной доин-нагтности для упругих и переходных формфахторов нуклона, позволившая с высокой точностью воспроизвести всю совокупность имеющихся экспериментальных данных к, в частности, объяснить быстрое падение сечения р + р — с+ + е~ - аннигиляции в пороговой области и изменение режима падения в области мезона р(2150).
-
Развит метод определения структурных функций к дифференциальных сечений электро- к нейтрино-возбуждения нуклон-
них резоналсоз слипа. J = I + 1/2, I = 0,1,2, , в терминах электромагнитных и слабих переходных форкфакторов саксов-ского тина.
Научная ценность работы состоит » следующем.
-
Статистическая модель ну клон-анти ну х лонной аннигиляции в покое позволяет достаточно надежно оцепить относительные вероятности процессов аннигиляции с образованием резонансных иезоноз н дает полезную информацию об угловых корреляциях вторичных пионов в малочастнчных (бинарных) процессах.
-
Полученные выражения для упругих и переходных электромагнитных формфакторов позволяют достаточно надежно экстраполировать экспериментальные данные в область высоких значений квадрата переданного 4-нмпульса и могут быть использованы для оценки непертурбатнвных эффектов, имеющих важное значение при моделировании хварковых волновых функций нуклона и нухлониых резонансов.
-
Найденные соотношения между электромагнитными и слабыми переходными формфакторами могут быть использованы для проверки предположений о сохранении адрониой спнраль-ности, а также о сохранении векторного и частичном сохранения аксиально- векторного слабых адронных токов.
Основные положения, выносимые на защиту.
1. Исходные положения, математический формализм статистической модели, основанный ла технике схем Юнга, х результаты анализа данных об антхнухлон-нуклоляой аннигиляции в покое.
-
Метод я результаты оценки вклада интерференция сильного ж электромагнитного взаимодействий в разность дифференциальных сечений эарядово-сопряженных инклюзивных реакций х++р -+ *++Х и х~+п -+ т~+Х, основанные на параметриза-цих структурных функций неупругого лептон-нуклонного рассеяния н полных сечений взаимодействия р-, ш- ж ^-мезонов с нуклоном вне массовой поверхности.
-
Модификация модели векторной доминантности для упругих я переходных фориакторов нуклона, позволившая выразхть вычеты векториомезонных полюсов через массы векторных мезонов, н параметризация поправки к модели векторной доминантности, учитывающей двухмезонные промежуточные состояния. Сравнение результатов расчета с экспериментальными данными об упругом электрон-нуклонном рассеянии я антипротон-протонной аннигиляции в электрон-лознтроиную пару.
-
Метод определения резонансных и фоновых структурных функций н дифференциальных сечений электро- к нейтрнковоз-бужденмя ну к лонных резонансов спина J = I + 1/2, I = 0,1,2,3, , через электромагнитные н слабые переходные формфактори саксовского типа.
На всех этапах проведенного исследования личный вклад автора диссертации в теоретическую часть работы и анализ экспериментальных данных был определяющим.
Апробация работы. Результаты, содержащиеся в диссертации, докладывались на Международных конференциях по физике высоких энергий (Киев,1959; Тбилиси, 1976), Международных шкодах ОИЯИ (Гомель, 1978-1983), на сессиях отделения ядерной физики АН СССР (Москва, 1979-1983), а также на семинарах ИТЭФ и ИЯФ МГУ (Москва), ИФВЭ HAH РК, лаборатории теоретической физики ИЯФ НАН РК, кафедры теоретической физики КазГУ нм.Аль-Фараби (1975-1994).
Публикации. Диссертация основана на работах [l]-[39j.
Структура диссертации: Диссертация изложена на 201 странице н состоит из Введения, пяти глав и Заключения. В ней содержится 14 рисунков, 40 таблиц и список цитированной литературы из 247 наименований.
