质子 - 质子截面及渐近行为的解析参数化研究

本文对总截面和弹性截面随能量变化的一些代表性参数化方法进行了比较研究。数据集包含质心系能量区间 5 GeV 至 8 TeV 内的 pp 和 $\bar{p}p$ 散射。低能和中能区的总截面参数化遵循通常的雷吉子（reggeonic）结构（非简并轨迹）。对于主导的高能 Pomeron 贡献，我们考虑了三种不同的解析参数化形式：幂律（P law）、对数平方律（L2 law）或对数幂律（Lgamma law），其中指数 gamma 被视为实数自由拟合参数。这些参数化也被扩展用于拟合同一能量区间内的弹性（积分）截面数据。我们的主要结论如下：采用对数律的数据简化显示出对未知能量标度的强烈依赖，该标度在此被处理为自由参数或固定在能量阈值处；P 律、L2 律（自由标度）和 Lgamma 律（固定标度且指数 gamma 大于 2）的拟合结果在其不确定度范围内彼此一致，并与高达 7 TeV 的实验数据相符，但它们在一定程度上低估了 8 TeV 处的高精度 TOTEM 测量值；与这些结果相比，固定标度的 L2 律与数据的一致性较差，而在自由标度情况下，当能量低于标度因子（位于能量截断之上）增加时，该 Pomeron 贡献会减小；在所有 investigated 的情形中，弹性截面与总截面之比的渐近预测值在不确定度范围内均未超过 0.430（因此低于黑盘极限），且结果倾向于 1/3 到 2/5 之间的有理数极限。我们得出的结论是，最高能量下强子截面的上升仍然是一个未决问题。