[论文解读] Some Problems of Diffraction at High Energies

A.B. Kaidalov|ArXiv.org|Dec 28, 2006

High-Energy Particle Collisions Research被引用 4

一句话总结

本文研究了高能下QCD Reggeon交换（pomeron、odderon和reggeon）中微扰与非微扰动力学的相互作用。通过非微扰方法（如真空关联函数和Schwimmer模型），表明非微扰的弦状动力学在大动量转移下占主导地位，且pomeron相互作用抑制了弹性散射截面，使得在高能区域的生存概率超出纯eikonal模型的预测。

ABSTRACT

An interplay of perturbative and nonperturbative effects in pomeron, odderon and reggeons dynamics is discussed. It is pointed out that experimental data on pion charge exchange reaction at high energies indicate to a dominance of the nonperturbative string-like dynamics up to rather large momentum transfer. Role of shadowing effects related to triple-pomeron interactions is investigated.

研究动机与目标

• 理解QCD中pomeron的动力学起源，以及微扰与非微扰效应的相对作用。
• 评估odderon在高能散射中的存在性与影响，特别是通过实验约束。
• 检验非微扰弦状动力学在Regge轨迹中对大动量转移的主导作用。
• 通过三重pomeron相互作用建模硬弹性散射过程中的幺正性修正，及其对生存概率的影响。
• 发展一种非微扰框架，用于描述弹性散射中的吸收效应，特别是在大影响参数区域。

提出的方法

• 使用QCD中的真空关联函数方法描述胶球谱和pomeron截距，将非微扰动力学与观测到的Regge轨迹联系起来。
• 应用Schwimmer模型求和具有三重pomeron相互作用的扇形图，推导出依赖于快度和能量的生存概率公式。
• 通过将eikonal近似与Schwimmer模型结合，推广eikonal近似，形成多通道吸收框架。
• 推导出生存概率为eikonal与Schwimmer贡献的乘积：$ S^2 = S^2_{\text{eik}} S^2_{\text{Sch}} $，并给出两者的显式表达式。
• 通过研究电荷交换反应和$π^0$的 inclusive 产生，约束微扰QCD与非微扰弦动力学。
• 利用H1和Tevatron实验中关于弹性二喷注和W玻色子产生的数据，检验理论模型与幺正性修正。

实验结果

研究问题

• RQ1 在大动量转移下，非微扰弦状动力学在pomeron和$ρ$-轨迹行为中占主导地位的程度如何？
• RQ2 odderon奇点是否存在于QCD中，能否通过$C=-$ t通道交换在实验中探测到？
• RQ3 与标准eikonal模型相比，三重pomeron相互作用如何改变硬弹性散射过程中的生存概率？
• RQ4 尽管存在吸收效应，Schwimmer模型结合pomeron相互作用是否能在超高能下导致生存概率的增加？
• RQ5 在微扰QCD失效的相互作用边缘区域，非微扰效应起什么作用？

主要发现

• 有效$ρ$-轨迹在$-t \sim 2~\text{GeV}^2$范围内仍保持接近直线，表明在微扰QCD预测之外，非微扰弦状动力学占主导地位。
• 微扰QCD在对数近似下预测pomeron截距上升（$\Delta \approx 0.5$），但下一阶修正将其降低至$\Delta \approx 0.15-0.25$，且最右端极点对非微扰小-$t$效应敏感。
• 在非微扰模型中，odderon并未表现为低激发态；格点计算和H1数据均未发现其交换的证据，表明其耦合可能小于某些模型中的预测。
• Schwimmer模型中三重pomeron相互作用导致弹性散射截面抑制，但由于eikonal函数减小，总体生存概率$S^2$在极高能下反而高于纯eikonal模型。
• 在广义模型中，生存概率依赖于快度$y_{M}$和总能量$Y$，而标准eikonal模型不具备此特性，表明pomeron相互作用引入了非平凡的$y_{M}$-依赖性。
• 在大影响参数区域，非微扰效应占主导地位，该模型表明，可靠计算吸收效应需采用超越微扰QCD的非微扰方法。