超高能强子碰撞：黑盘模式还是共振盘模式？

对当前超高能强子总截面和衍射散射截面数据的分析表明，在冲击参数空间 $b$ 中，弹性散射振幅的光学密度随能量稳步增长。在 LHC 能量下，$pp$ 散射振幅的轮廓函数 $T(b)$ 在小 $b$ 处达到黑盘极限。在更高能量 $\sqrt{s}\ga 100$ TeV 下，可能存在两种情景。第一种情景是轮廓函数冻结在黑盘极限 $T(b)\simeq 1$，同时黑盘半径 $R_{black\;disk}$ 随 $\sqrt s$ 增加，从而导致 $\sigma_{tot}\sim \ln^2s$，$\sigma_{el}\sim \ln^2s$，$\sigma_{inel}\sim \ln^2s$。另一种情景是轮廓函数在 $\sqrt{s}\ga 100$ TeV 时继续增长，趋近最大值 $T(b)\simeq 2$，即共振盘模式。我们讨论了共振盘模式的特征，此时盘半径 $R_{resonant\;disk}\,$ 增加，导致总截面和弹性截面增长 $\sigma_{tot}\sim \ln^2s$，$\sigma_{el}\sim \ln^2s$，但非弹性截面增长较慢，$\sigma_{inel}\sim \ln s$。