1tom - 0437.htm

§
498
онечного лептонов, ^ ≈угол их рассеяния, т ≈масса где е_д ≈ электрич. заряд кварка q (в единицах абс, протона.) В области s > т* дифферевц. сечение имеет величины заряда электрона). О уч╦том только л╦гких
вид
dxdQ'-
МОТТ
где (<2o/d@²)_MOTT=4л(а/<5²)^а (*²-{-$²)/$^я ≈дмффереиц. сечение рассеяния электрона на точечном протоне (т. ц. моттовское рассеяние), а. ≈тонкой структуры постоянная, x^=Q^!(s≈ t), a /^;₁≈ FT, F₂ и Fjx≈ ≈F^ ≈ F_L ≈ структурные функции Г, н. п., или глубоко неупругие формфакторы протона. F_T и F_L связаны с полными сечениями поглощения соответственно поперечно (Т) и продольно (L) поляризованного виртуального фотона у*.
Область кинематически допустимых параметров определяется неравенствами Q²^s, ж^1, при этом величина х имеет смысл мин. массы мишени (в единицах массы протона), на к-рой кинематически возможна данная передача импульса. Б частности, при зг=1 происходит упругое рассеяние на большой угол, т. е. с большой передачей импульса (см. Форм-фактор* Автомодельная асимптотика), а область .r-Cl представляет собой ред-жевскую область фотопоглощения, где квадрат массы виртуального фотона т*²=(2² много меньше его энергии, точнее <?²<2т(£≈И") {см. Редже полюсов метод). Вместо переменной t часто используют безразмерную величину # = 1 ≈ t/s^i, имеющую смысл доли потерянной леитоном энергии в системе покоя протона. Выражение для сечения при этом принимает вид
4 л о,³
~~'
В 1968 на линейном ускорителе электронов в Стан-форде было обнаружено, что формфакторы Г. н. п. рассеяния электронов на протонах, в отличие от форм-факторов упругого рассеяния, в области Q*^>1 ГэВ²почти не зависят от <?^а, как если бы электрон рассеивался на нек-ром точечноподобнои объекте, находящемся внутри протона. Это явление было названо скейлингом Бь╦ркенапо имени Дж. Бь╦р-кена (J. Bjorken), предсказавшего его в 1969 на основе алгебры такое. (Ещ╦ раньше возможность такого поведения обсуждалась М. А. Марковым в 1964.) Скейлинг Бь╦ркена объясняется т. н. партонной моделью (см. Парпгопы,)^ согласно к-рой нуклон состоит из точечно-подобных составляющих ≈ партонов, несущих долю х полного импульса протона. Кроме того, было установлено, что отношение R=[Fz(x)/x≈F_l(x)]/F-_i(x) (равное отношению полных сечений поглощения продольно и поперечно поляризованных виртуальных фотонов протоном, Q_L/Q_T) мало так, как если бы преобладали пар-токы со спином ¹/₂.
Эти свойства находят естеств. объяснение в квантовой хромодинамике {КХД), где в качестве партонов выступают кварки (а также антикварки) и глюоны, к-рые благодаря свойству асимптотической свободы в области ()²> 1 ГэВ² выглядят почти как свободные (точечные) частицы. При этом кварк не может поглотить продольно- поляризованный фотон вследствие невозможности переворота спина кварка без изменения его импульса. Глюоны же могут взаимодействовать с фотоном только через процесс рождения из вакуума пары кварк-антикварк, к-рый подавлен малой величиной цветового эффективного заряда a._v(<?²). В результате 0£~а-а₅{@²) и (_т. к. <т_г~а) H~a._s(Q²}, a структурные ф-ции выражаются в старшем, логарифмич. приближении через ф-ции распределения кварков q(x, Q²) [и
антикварков q(x_t Q*)]:
Q²)],
кварков и антикварков
s, w_t d, s для ер-рассеяния
= - l**(*>
Соответствующие ф-ции распределения для нейтрона отличаются заменой и(х, (?^s)<->d(x, @²}, т. к. благодаря нзотопич. инвариантности распределение d-кварков в нейтроне такое же_т как распределение ы-кварков в лротоне.
0.20
0,05
D.DI
1
|
^0.35
/-0,55
i i f
т Т
1
10
20
50 100 20Q
Рис. 2. Зависимость структурной функции F_t в глубоко неупру-гих процессах цр-рассеяния (а) и vp-рассеяния (б) от Q³ при разных значениях х (разные точки ≈ результаты различных экспериментальных групп),
Экспериментальные ламе-рения Г. н, п. на протоне и нейтроне позволили за-ключить, что на долю и- и ^∙кварков приходится толь-ко около 50% полного им-пульса протона. Остальные 50% приходятся в основ-ном на долю глюонов (д-квар-ки уносят лишь около 2% полного импульса) .
Однако слабое лога риф-мич. убывание ci,_s(Q^z) с рос-том Q'¹ приводит в КХД К слабой зависимости функ-ций распределения от Q²^ прич╦м изменение моментов


		i i i 4 1 I I
	1,5	t-
	1,2 XO 0,8 1,2 ^:	"∙°'^DW \ rrt ^:t/ - * * u "t ₁,lAtM"a:=0,045 CT "
	0,8	ttr -t ' ₍ ^:
	1,5 1,2 1,0 1,2 ^:	ХЛУ-:
		≈ tfrt ^^^Ф# т? ^"Oil [ iT*
	0,3	i i i i k i T i
	1,0 2,0 5,0 ID 20 50 100 Q* ГзВ^г

функций распределения
определяется уравнениями рекормализациолиой группы
") }