Файл: Азимов С.А. Неупругие соударения частиц большой энергии с нуклонами и ядрами.pdf

деление ливней по природе первичных частиц производилось сле­ дующим образом. Для каждого ливня, вызванного нейтральной частицей, находился соответствующий ему близкий по своим ха­ рактеристикам (т. е. по параметрам |, ns и /Си") ливень, образо­ ванный заряженной частицей; остальные события относились к лЛ/-соударениям. Согласно данным, полученным в работе (см. гл.

VII), события с К™х > 0,6 вызываются главным образом пионами

из-за неупругой перезарядки сохранившегося заряженного пиона в нейтральный. В результате ливни, вызванные заряженными

частицами с /С™ах > 0,6, можно былое большой вероятностью

отнести к тУѴ-столкновениям. При отборе событий учитывалось, что отношение числа первичных протонов N к числу первичных

л/Ѵ-взанмодействий при энергиях 60 Гэв. Эти результаты подтвер­ ждаются также при вычислении указанных характеристик путем вычитания распределения для первичных нейтронов из распреде­ ления для заряженных первичных частиц.

Среди 41-го ливня, вызванного нейтральными частицами, на­ блюдаются 4 асимметричных вперед и 6 асимметричных назад ливней. Доля асимметричных ливней в нейтрон-нуклонных соуда­ рениях (с учетом кривой ошибок) составляет 18± 7%, а для всех нуклон-нуклонных событий—18± 5%, причем число асимметрич­ ных вперед ливней близко к числу асимметричных назад, что со­ гласуется с результатами работы [45].

В табл. 4 представлены характеристики взаимодействия сим­ метричных и асимметричных ливней, вызванных нуклонами и пио­ нами.

Согласно полученным результатам, средние характеристики сим­ метричных ливней, генерированных в л/Ѵ- и W -соударениях, близ­ ки друг другу. Совпадают также характеристики асимметричных вперед ливней, образованных нуклонами и пионами; характерным для этих ливней является малая множественность. Однако разли­

С другой стороны, в л/Ѵ-взаимодействиях практически отсутст­ вуют асимметричные назад ливни, тогда как доля таких событий для ////-соударений составляет 13±4%. Множественность асим­

73

метричных назад ливней близка к множественности симметричных

ипримерно в 2 раза превышает множественность асимметричных

Та б л и ц а 4'

Характеристики взаимодействия симметричных и асимметричных ливней

вперед ливней. Эти результаты подтверждают корреляционную зависимость 'между параметром асимметрии и множественностью л 5, обнаруженную в [56], согласно которой степень асимметрии «вперед» увеличивается с уменьшением <ns>.

§ 3. Азимутальные корреляции

Дополнительные сведения о механизме взаимодействия адронов высоких энергий с нуклонами и ядрами можно получить при исследовании азимутальных корреляций в угловом распреде­ лении ливневых частиц. В 1954 г. Краушар и Маркс, а позднее Коба и Такаги [116, 117] указали «а интересное следствие, к ко­ торому может привести учет углового момента количества движении сталкивающихся нуклонов. Если в процессе периферического

.'взаимодействия образуются мезонные сгустки с большим угловым моментом, который неполностью уносится их поступательным дви­ жением, то у этих возбужденных центров появляется значительный собственный момент и при их распаде возникает тенденция мезо­ нов к компланарности, т. е. к концентрации вторичных частиц в плоскости, содержащей импульс первичной. Такое явление поро­ ждает четкие азимутальные корреляции в угловом распределении ливневых частиц. Корреляции подобного рода будем называть кор­ реляциями симметричного типа пли азимутальной анизотропией.

71

Корреляции симметричного типа могут давать разлет двух возбужденных центров в противоположные стороны от направле­ ния первичной частицы. Если же образуется один центр, выле­ тающий под некоторым углом к направлению первичной частицы (т. е. при наличии у него заметного поперечного импульса), воз­ никают азимутальные корреляции асимметричного типа. Могут существовать, конечно, и другие причины, порождающие азиму2 тальные корреляции в угловом распределении вторичных частиц.

Следует отметить, что исследование азимутальных корреляций содержится в относительно небольшом числе экспериментальных работ. Это объясняется специфическими трудностями, с которыми приходится сталкиваться при изучении азимутальных эффектов. Обнаружение таких эффектов становится затруднительным при малой множественности вторичных частиц из-за больших флук­ туаций. Применение для этой цели широко распространенного ста­ тистического критерия X2 Пирсона возможно лишь при достаточно

этом всегда будет существовать некоторая неопределенность, свя­ занная с таким разбиением. Другая трудность заключается в от­ сутствии физически выделенной начальной плоскости отсчета ази­

использования критерия Пирсона для обнаружения азимутальных эффектов и в случаях небольшой множественности, когда недоста­ ток вторичных частиц в каждом ливне можно, компенсировать большим числом событий.

Трудности, связанные с зависимостью величины у2 от выбора начальной плоскости отсчета азимутальных углов ®г и неопреде­ ленностью группировки частиц, могут быть преодолены при ис­ пользовании для анализа парных азимутальных углов между вто­

Преимущество использования таких углов для анализа азиму­ тальных корреляций заключается в том, что распределение пар­ ных углов Ej/не зависит от начала отсчета азимутальных углов <р/. В связи с этим появляется возможность составления суммарного ливня от большого числа событий. При этом для суммарного ливня, составленного из N ливней, полное число парных угло.в будет

75

Методика анализа, основанная на исследовании распределе­ ния парных углов, впервые была использована А. П. Мишако­ вой и Б. А. Никольским [69]. Для оценки величины азимуталь­ ной анизотропии (корреляций симметричного типа) этими автора­ ми было рассмотрено распределение типа

£ * ( ? ) = З Г ( ) - г « c o s 2 ? ) ,

Очевидно, что в случае изотропного азимутального распределе­ ния а = 0.

Если наблюдаются несимметричные корреляции (азимуталь­ ная асимметрия), плотность распределения азимутальных углов будет

Р (?) = т ^ (1 -г « cos 'f),

где 0 < а < 1.

Для оценки величины а авторы [69] исследовали экспери­

7ö

Недостатком рассмотренной методики, на наш взгляд, является тот факт, что при построении суммарного ливня по числу пар­ ных углов вклад ливней с различной множественностью ns в ве­

личину R будет неодинаков. Поэтому несколько ливней с боль­ шими значениями ns могут оказать существенное влияние на

конечный результат. Существует также неопределенность в оцен­ ке величины погрешности измерения R.

С другой стороны, при усреднении величины R по всем со­ бытиям исчезают индивидуальные особенности угловых распре­ делений отдельных ливней и затрудняется возможность деталь­

ß* = 2 C0S (*6и)/Ѵ Ч (Л - 1 )’

i,j=1

где /С = 1,2; І/уОг^ (ns — 1] — множитель, вводимый для норми­ ровки дисперсии на единицу. Для удобства вычислений величину

Из структуры этих величин следует, что

1)величины ß/; не зависят от выбора начальной оси для отсчета углов с?.;

2)корреляции симметричного типа, приводящие к возраста­ нию величины ß,, незначительно влияют на ß,;

3)корреляции асимметричного типа преимущественно увели­ чивают ß, и относительно слабо влияют на ß2;

4)величины ßftограничены и могут принимать значения

- V п*/ К - 1) < ß* < / ' М Л “ 1)’

При азимутальной изотропии, т. е. равномерном распреде­ лении углов <р(. в интервале (0,2 тс), и статистической независи­ мости ns углов математическое ожидание и дисперсия величины ßft равны соответственно

Ч Р * ) = °- в ( р * ) = 1-

77