LHC 近前向 pp 弹性散射与夸克子结构

首先我们在一种模型中研究了高能 proton-proton 和 antiproton-proton 弹性散射，该模型认为夸克子具有外层云和内核。弹性散射被视为两种过程的结果：a) 来自云-云相互作用的衍射散射；b) 一种硬散射或大 $|t|$ 散射，源于一个夸克子 core 通过 vector 介子 omega 交换与另一个夸克子相互作用，而它们的外层云相互作用独立。omega 交换�幅表明 omega 在高能下表现为基本向量介子，与 regge 极点行为相对。这种行为可以理解为在非线性 sigma 模型中，omega 像 gauge boson 一样耦合到拓扑 baryonic current，夸克子被描述为拓扑孤子。进一步的调查显示，底层有效场论模型是一种 gauged linear sigma 模型，不仅包含 p 子子部门和非线性 sigma 模型的 Wess-Zumino-Witten 作用，还包含夸克-标量子部门。浮现出来的夸克子结构是：夸克子具有外层 quark-反quark 条件化基态云，内核是由 omega 探测的拓扑 baryonic 电荷，以及仍更小的含无质量本征夸克的 quark-bag。较大 $|t|$ pp 弹性散射归因于本征夸克-夸克弹性散射，取决于 hard pomeron。该模型用于预测 pp 弹性微分截面在 LHC 能量 14 TeV 和 $|t|=0-10$ GeV$^2$ 处的行为。如果我们的预测在 LHC 的 TOTEM 组的精确测量中得到量化确认，则表明过去四十年发展的各种新思想结合起来，导致对其结构的唯一物理描述。