Введение к работе
Актуальность темы исследования. После экспериментального обнаружения ряда важных спиновых эффектов в адрон-адронпых взаимодействиях учет спиновых степеней свободы стал необходимой частью теоретического анализа. Здесь, прежде всего, следует отметить открытие в середине 1960-х годов ненулевой поляризации в реакции перезарядки тт~р —» 7гп, в результате которого стала ясна неприменимость полюсной модели Редже. Оказалось, что р-мезонный обмен, с помощью которого удалось хорошо описать дифференциальные сечепия, не в состоянии объяснить наличие ненулевой поляризации. Это открытие свидетельствовало о необходимости изменения теоретических представлений о динамике взаимодействий. В середине 1970-х годов были обнаружены большие поляризационные эффекты в инклюзивном рождении гиперонов, которые также вызвали большой интерес теоретиков и стимулировали проведение дальнейших экспериментов в этой области. Данное явление поставило вопрос о пределах применимости квантовой хромодинамики. Если рассматривать процесс взаимодействия двух адропов при высоких энергиях как результат взаимодействия составляющих их кварков, то массами последних можно пренебречь, что, в свою очередь, подразумевает сохранение спиралыюсти. Другими словами, в подпроцессах жесткого рассеяния кварков друг па друге спиновые состояния будут оставаться неизменными, и поляризация не возникнет. Эксперимент же указывает на наличие высокой степени поляризации, более того, спиновые эффекты остаются весьма значительными до энергий, эквивалентных 2 ТэВ в лабораторной системе. Это может указывать па важную роль нспертурбативиых процессов.
Сегодня экспериментальные исследования по спиновой физике приносят результаты, оказывающие сильное влияние па теоретические представления и модели в области высоких энергий.
Коллаборация HERMES, в своих недавних экспериментах, обнаружила ненулевую поперечную поляризацию Л-гиперонов, образующихся при рассеянии позитронов энергии 27.6 ГэВ на протонной мишени. Причем средний передаваемый 4-импульс стремился к пулю и, следовательно, промежуточный фотон был почти безмассовым, т.е. квазиреальпым. Данное обстоятельство, вместе с относительно хорошей статистической точностью измерений, придаст особый статус результатам HERMESa. Дело в том, что проведенные до этого эксперименты по фоторождению Л-гипероиов при высоких энергиях не позволяли сделать однозначные выводы о свойствах поляризации из-за неудовлетворительной статистики.
Эксперимент HERMES показал, что поляризация Л-гиперопов в реакции фоторождсиия качественно ведет себя также, как и в адрон-адронпых
столкновениях. Ее знак и зависимость от поперечного импульса гиперонов совпадают с поляризацией, измеренной в инклюзивной реакции K~N —* ЛХ, что может указывать также и па сходство физических механизмов, приводящих к появлению поляризации.
Поляризация Л-гипероиов представляет собой очень удобный инструмент для изучения процессов передачи спипа в реакциях при высоких энергиях. В рамках точной спин-ароматовой симметрии SU(G) спин Л-гиперона полностью определяется спином его валентного странного кварка. Однако существует альтернативный взгляд па кварковую структуру адропов, появившийся после публикации результатов коллаборации ЕМС по глубоко иеупругому рассеянию поляризованных лептоиов на нуклонах, который предполагает, что лишь часть спина переноситься валентными кварками, а остальная приходиться на их орбитальное движение и так называемое море партоиов (кварк-антикварковые пары и глюопы). На сегодняшний день вопрос о том, какая картина наиболее адекватно описывает процессы поляризации, остается все еще актуальным.
Цель работы. Целью настоящей работы является описание поперечной поляризации Л-гипсропов в реакции квазирсалыюго фоторождсиия, измеренной коллаборацией HERMES, в рамках уже разработанных методов для адрои-адропиых реакций.
Метод исследования. В работе проводится теоретический метод исследования, который заключается в выдвижении предположений и проведении расчетов.
Научная новизна. В диссертации высказана идея о том, что основной причиной поляризации Л-гиперопов в фоторождепии при высоких энергиях является кварковая структура фотона.
Модель рассеяния кварков адаптирована к реакции фоторождсиия и, для более адекватного сравнения с экспериментом, сформулирована в терминах переменных, использованных коллаборацией HERMES.
Оценен лидирующий вклад процессов возбуждения и последующего распада тяжелых странных резопапсов.
В рамках кварк-рекомбипациошюй модели описана зависимость поляризации от переменной Файнмапа хр. Учтена разница в распределетшях дикварков в протопе-мишеии.
Апробация работы. Результаты диссертации были представлены па следующих конференциях:
XI Advanced Research Workshop On High Energy Spin Physics (DUBNA-SPIN-05), Дубна, 27 сентября - 1 октября, 2005.
XII Advanced Research Workshop On High Energy Spin Physics (DUBNA-SPIN-07), Дубна, 3-7 сентября, 2007.
3. 3-я Молодежная Научная Конференция «Физика и Прогресс», Санкт-Петербург, 14-1С ноября, 2007.
Публикации. Основные результаты диссертации опубликованы в работах:
Alikhanov I., Grebenyuk О. Transverse Л polarization in inclusive quasi-real photoproduction at the current fragmentation. // Eur. Phys. J. C— 2008.- vol. 54.- P. 123-127.
Алиханов И. А., Гребенюк О. Г. Поперечная поляризация Л-гиперонов в инклюзивной реакции квазиреалыюго фоторождепия: модель рассеяния кварков. // Яд. Физ — 2008.— Т. 71.— С. 1452-1458.
Alikhanov /., Grebenyuk О. Quark scattering model of the transverse Л0 polarization and quark recombination approach. // Europhys. Lett.— 2008.-vol. 83-41001.
Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, 3-х глав и общих выводов. Общий объем диссертации - 73 страницы, включая библиографию из 73 наименований. Диссертация содержит 30 рисунков и 2 таблицы.
Вклад автора. Автором предложено интегральное представление поляризации и в значительном объеме проведены теоретические расчеты. Также существенен его вклад в подготовку публикаций.
