高能质子散射的自旋依赖性

受即将进行的RHIC自旋计划确定束流极化所需的绝对偏振计需求的驱动，我们研究了高能和小动量转移下质子-质子弹性散射振幅的自旋依赖性。我们检验了螺旋度翻转振幅$\phi_5$存在一个渐近部分且相对于大致为虚的平均非翻转振幅$\phi_+$不可忽略的实验证据。我们讨论了$r_5$（本质上是$\phi_5$与$\phi_+$之比）的理论估计，这些估计基于将低能和中能Regge唯象结果外推到高能、基于微扰QCD与非相对论夸克模型混合的模型，以及基于eikonal化技术的模型。我们还应用了解析性和幺正性的模型无关方法。在现有能量下，证据的主要部分表明$r_5$很小，可能小于10%。最好的现有实验极限来自费米实验室E704：这些数据表明$|r_5|<15\%$。这些界限很重要，因为严格的方法允许更大的值。与普遍认为$r_5$随能量减小的偏见相反，一般原理允许其渐近地以$\ln(s)$的速度增长，并且一些模型在RHIC范围内显示出更快的增长。为了使用经典的库仑-核干涉技术进行RHIC偏振测量，需要更精确地测量$r_5$或将其限制在小于5%。作为本研究的一部分，我们展示了一个令人惊讶的结果：质子-质子弹性散射是自分析的，即原则上所有螺旋度振幅都可以在小动量转移下通过实验确定，而无需知道束流和靶极化的幅度。