Lepton-hadron relation, multiparticle production phenomena and average multiplicities in deep inelastic pp, π and e scattering

Summary

On the basis of a lepton-hadron relation which takes muonic leptons as the basic constituents of hadrons, we attempt here to explain some interesting features of the multiparticle production processes and the approximate global nature of the average multiplicities in deep inelastic pp, π and e scatterings. The application of the model shows that the validity of scale invariance at low transverse momentum and the violation of scale invariance at high transverse momentum are not two exclusively different phenomena, but just the two-tier behaviour of the same multiparticle production mechanism at two varying values of transverse momentum corresponding to different (high or ultrahigh) energy regions. The model links up the question of multiplicity growth with energy—logarithmic rise at low transverse momentum and power law increase at high transverse momentum as demanded by some high-energy experiments. This also explains some other features, such as angular independence of the multiple-production cross-section for wide-angle scatterings. The model claims a major success in accounting for the nearly uniform average multiplicities in a nice way in various high-energy scattering experiments from the dynamics of collision of the pointlike constituents of hadrons.

Riassunto

Sulla base di una relazione leptone-adrone che considera i leptoni muonici come costituenti fondamentali degli adroni, si cerca di spiegare alcune caratteristiche interessanti dei processi di produzione di molte particelle e la natura globale approssimata delle molteplicità medie negli scattering profondi anelastici pp, π e e. L’applicazione del modello mostra che la validità dell’invarianza di scala a impulso trasversale basso e la violazione dell’invarianza di scala a impulso trasversale alto non sono due fenomeni esclusivamente differenti, ma sono il comportamento a due ordini dello stesso meccanismo di produzione di molte particelle a due valori variabili dell’impulso trasversale che corrispondono a regioni diverse dell’energia (alta o ultra alta). Il modello collega con il problema dell’aumento della molteplicità con l’energia — crescita logaritmica a impulso trasversale basso, e aumento secondo la legge di potenza a impulso trasversale alto come richiesto da alcuni esperimenti ad alta energia. Questo spiega anche alcune altre caratteristiche, come l’indipendenza dall’angolo della sezione d’urto della produzione multipla per scattering ad angolo ampio. Il modello ottiene un successo maggiore nello spiegare elegantemente le quasi uniformi molteplicità medie in vari esperimenti di scattering ad alta energia dalla dinamica di collisione delle costituenti puntiformi degli adroni.

Реэюме

На основе свяэи лептонов и адронов, которая рассматривает мюон-ные лептоны как основные составные части адронов, мы пытаемся общяснить некоторые интересные особенности процессов многочастичного рождения и приближенную глобальную природу средних множественностей в процессах глубоко неупругого pp, π и e рассеяния. Применение предложенной модели покаэывает, что справедливость масщтабной инвариантности при малом поперечном импульсе и нарущение масщтабной инвариантности при больщом поперечном импучьсе не представляют два раэличных явления, а есть два проявления поведения механиэма многочастичного рождения при двух иэменяюшихся величинах поперечного импульса, соответствуюших раэличным (высоким или ультравысоким) областям знергии. Предложенная модель свяэывает вопрос воэрастания множественности с знергией — логарифмический рост при малых поперечных импульсах и степенной эакон воэрастания при больщих поперечных импульсах, как требуется в соответствии с некоторыми зкспериментами при высоких знергиях. Предложенная модель также общясняет некоторые особенности угловой эависимости поперечного сечения многократного рождения при рассеянии на больщие углы. Наибольщий успех зтой модели состоит в общяснении почти постоянных средних множественностей в раэличных зкспериментах по рассеянию при высоких знергиях на основе динамики соударений точечноподобных составных частей адронов.