Fotoprodukce dvou pionů na protonu

  • Vedoucí práce / Supervisor: RNDr. Petr Bydžovský, CSc.
  • Pracoviště / Workplace: Ústav jaderné fyziky AVČR, Řež
  • Kontakt / Contact: bydzovsky@ujf.cas.cz
Název anglicky / Title English: Two pion photoproduction on the proton
 
Osnova / Outline: 

Zajímá nás reakce, ve které při srážce fotonu s protonem vznikne v koncovém stavu
pár pionů. Studium interakce pionů v koncovém stavu při vhodné kinematice umožňuje získat informace o spektru mesonových stavů, které je doposud problematické získat přímo z QCD (kvarkové modely, mřížové výpočty). Zajímavé je především studium skalárních a tenzorových mesonů [1].
Měření fotoprodukce mesonů při relativně malých energiích (myslí se tím řádově do
10 GeV) se aktivně provádí především v Thomas Jefferson Lab v USA na detektorech GlueX a CLAS [2], čímž je k dispozici veliké množství kvalitních dat. Teoretické studium této reakce je tedy v současné době velmi potřebné a je v popředí zájmu. Výsledky mohou přispět k lepšímu pochopení spekter hadronových stavů, což je stále ještě aktuální téma.
Jedním z přístupů k popisu reakce jsou modely založené na efektivním lagrangiánu,
kde se invariantní amplituda počítá v nejnižším řádu poruchové teorie [3]. Při nízkých
energiích je proces dominován příspěvkem od výměny Delta resonance, zatímco při vyšších energiích je důležitější příspěvek od výměny vektorového mesonu mezi pionem a protonem. Při dostatečně vysokých energiích je možné tento příspěvek “reggeisonat”, tj. nahradit standartní Feynmanův propagátor Regge propagátorem. Pro popis interakce pionů v koncovém stavu je možné zvolit mícekanálovou pion-pionovou amplitudu, splňující také podmínku křížové symetrie [4].
Cílem magisterské práce je seznámit se s problematikou fotoprodukce dvou pionů na
protonu [1] a provést výpočty účinných průřezů pro určitou kinematiku a výsledky srovnat s daty. Pro výpočty bude použit stávající program v rámci spolupráce s kolegy z Krakowa.

 

Literatura / reference: 

[1] Chueng-Ryong Ji et al., Phys. Rev. C 58 (1998) 1205; Ł. Bibrzycki, R. Kamiński, Phys. Rev. D 87 (2013) 114010.
[2] M. Battaglieri, (CLAS Collaboration), Phys. Rev. D 80 (2009) 072005.
[3] M. E. Peskin, D. V. Schroeder: An Introduction to Quantum Field Theory, Westview Press, 1995.
[4] P. Bydžovský, R. Kamiński, V. Nazari, Phys. Rev. D 94 (2016) 116013.