Il Nuovo Cimento A (1965-1970)

, Volume 97, Issue 4, pp 499–511 | Cite as

On the rising total cross-section and the new approach to high-energy hadron-hadron scattering

  • P. A. Rączka
  • R. Rączka


A new approach to high-energy hadron-hadron scattering is proposed, based on the spontaneously broken non-Abelian gauge theory with observable baryons as fundamental fermions and gauge field quanta corresponding to observable vector mesons. It is shown that rising total cross-section, positive ratio of real to imaginary part of the forward scattering amplitude and asymptotic equality of the baryon-baryon and baryon-antibaryon total cross-sections appear naturally in this model at high energies, in the leading-logarithm approximation. The expression for the total baryon-baryon cross-section is shown to be consistent with experimental data on pp and p\(\bar p\) scattering in the ISR and SPS energy range, and to give reasonable predictions for higher energies. An asymptotic expression for the ratio of real to imaginary part of the forward scattering amplitude is obtained, and is also in agreement with pp and p\(\bar p\) data.


12.90. - Miscellaneous theoretical ideas and models 

О воэрастаюшем полном поперечном сечении и новый подход в адрон-адронном рассеянии при высоких знергиях


Предлагается новый подход в адрон-адронном рассеянии при высоких знергиях, основанный на спонтанно нарущенной неабелевой калибровочной теории с наблюдаемыми барионами, как фундаментальными фермионами, и калибровочными полевыми квантами, соответствуюшими наблюдаемым векторным меэонам. Покаэывается, что воэрастаюшее полное поперечное сечение, положительное отнощение вешественной к мнимой части амплитуды рассеяния вперед и асимптотическое равенство барионбарионного и барионантибарионно го полных поперечных сечений воэникает естественным обраэом в зтой модели при высоких знергиях в старщем логарифмическом приближении. Покаэывается, что выражение для полного барионбарионного поперечного сечения согласуется с зкспериментальными данными для РР и РР рассеяния в области знергий ISR и SPS и дает раэумные предскаэания для более высоких знергий. Получено асимптотическое выражение для отнощения вешественной к мнимой части амплитуды рассеяния вперед, которое согласуется с зкспериментальными p\(\bar p\) и p\(\bar p\) данными.


Si propone un nuovo modo di analisi dello scattering adrone-adrone ad alta energia, basato sulla teoria di gauge non abeliana che si rompe spontaneamente, con barioni osservabili come fermioni fondamentali e quanti del campo di gauge corrispondenti a mesoni vettoriali osservabili. Si dimostra che la sezione d’urto totale crescente, il rapporto positivo tra la parte reale e quella immaginaria dell’ampiezza di scattering in avanti e l’uguaglianza asintotica delle sezioni d’urto totali barione-barione e barione-antibarione appaiono naturalmente in questo modello ad alte energie nell’approssimazione del logaritmo principale. Si mostra che l’espressione per la sezione d’urto totale barione-barione è coerente con i dati sperimentali sullo scattering pp e p\(\bar p\) nell’intervallo di energia ISR e SPS e fornisce delle previsioni fondate per energie piú alte. Si ottiene un’espressione asintotica per il rapporto tra la parte reale e quella immaginaria dell’ampiezza di scattering in avanti, in accordo con i dati pp e p\(\bar p\).


Unable to display preview. Download preview PDF.

Unable to display preview. Download preview PDF.


  1. (1).
    See, for example,R. Castaldi andG. Sanguinetti:Elastic scattering and total cross-section at very high energies, preprint CERN-EP/85-36;M. Kamran:Phys. Rep.,108, 275 (1984);K. Goulianos:Phys. Rep.,101, No. 3 (1983);G. Giacomelli andM. Jacob:Phys. Rep.,55, 1 (1979).Google Scholar
  2. (2).
    M. M. Nagels, T. A. Rijken andJ. J. de Swart:Phys. Rev. D,12, 744 (1975);15, 2547 (1977);17, 768 (1978);20, 1633 (1979).MATHCrossRefADSGoogle Scholar
  3. (3).
    J. Fleischer andJ. A. Tjon:Nucl. Phys. B,84, 375 (1975);Phys. Rev. D,15, 2537 (1977);21, 87 (1980);K. Fabricius andJ. Fleischer:Phys. Rev. D,19, 353 (1979);J. Eleischer andM. Pindor:Phys. Rev. D,24, 1978 (1981).CrossRefADSGoogle Scholar
  4. (4).
    L. N. Lipatov:Sov. J. Nucl. Phys.,23, 642 (1976);L. Łukaszuk andL. Szymanowski:Nucl. Phys. B,159, 316 (1979);M. T. Grisaru andH. J. Schnitzer:Phys. Rev. D,20, 784 (1979).Google Scholar
  5. (5).
    M. T. Grisaru andH. J. Schnitzer:Phys. Rev. D,21, 1952 (1980).CrossRefADSGoogle Scholar
  6. (6).
    A. C. Irving andR. P. Worden:Phys. Rep.,34, No. 3 (1977);P. D. B. Collins:An Introduction to Regge Theory and High-Energy Physics (Cambridge University Press, London, 1977).Google Scholar
  7. (7).
    R. Rączka:A temporarily free SU (6) gauge field theory model for strong interactions, preprint ISAS Trieste 48-86-EP (1986).Google Scholar
  8. (8).
    M. Froissart:Phys. Rev.,123, 1053 (1961);A. Martin:Phys. Rev.,129, 1432 (1963);Nuovo Cimento,42, 930 (1966);L. Łukaszuk andA. Martin:Nuovo Cimento A,52, 122 (1967).CrossRefADSGoogle Scholar
  9. (9).
    V. N. Gribov andA. A. Migdal:Sov. J. Nucl. Phys.,8, 1213 (1968);J. B. Bronzan, G. L. Kane andU. P. Sukhatme:Phys. Lett. B,49, 272 (1974);J. Fischer andP. Kolàř:Phys. Lett. B,64, 45 (1976);Phys. Rev. D,17, 2168 (1978).Google Scholar
  10. (10).
    K. Bardakci andM. B. Halpern:Phys. Rev. D,6, 696 (1972).CrossRefADSGoogle Scholar
  11. (11).
    E. A. Kuraev, L. N. Lipatov andV. S. Fadin:Ž. Ėksp. Teor. Fiz.,71, 840 (1976);72, 377 (1977).Google Scholar
  12. (12).
    Ya. Ya. Balitsky andL. N. Lipatov:Sov. J. Nucl. Phys.,28, 1597 (1978);L. N. Lipatov:Ž. Ėksp. Teor. Fiz.,90, 1536 (1986).Google Scholar
  13. (13).
    See, for example,B. Davies:Integral transforms and their applications, Applied Math. Sciences, Vol.25 (Springer-Verlag, New York, N. Y., 1978), p. 84.CrossRefGoogle Scholar
  14. (14).
    J. Bartels:Acta Phys. Pol. B,11, 281 (1980).Google Scholar
  15. (15).
    M. K. Carter, P. D. B. Collins andM. R. Whalley:Compilation of nucleon-nucleon and nucleon-antinucleon elastic scattering data, preprint Rutherford Appleton Laboratory, RAL-86-002 (1986).Google Scholar
  16. (16).
    G. Carboni, D. L. Owen, K. Potter, M. Ambrosio, G. Barbarino, G. Paternoster, S. Patricelli, V. Cavasinni, T. Del Prete, M. Morganti, F. Schiavo, M. Valdata-Nappi, G. Anzivino andP. D. Grannis:Nucl. Phys. B,254, 697 (1985).CrossRefADSGoogle Scholar
  17. (17).
    J. G. Rushbrooke et al.: preprint CERN EP-85-124 (1985); UA5Collaboration (G. J. Alner et al.): to be published inPhys. Rep. Google Scholar
  18. (18).
    UA4Collaboration (M. Bozzo et al.):Phys. Lett. B,147, 392 (1984).CrossRefGoogle Scholar
  19. (19).
    M. M. Block andR. N. Cahn:Rev. Mod. Phys.,57, 563 (1985), fit No. 1.CrossRefADSGoogle Scholar
  20. (20).
    R. M. Baltrusaitis, G. L. Cassiday, J. W. Elbert, P. R. Gerhardy, S. Ko, E. C. Loh, Y. Mizumoto, P. Sokolsky andD. Steck:Phys. Rev. Lett.,52, 1380 (1984).CrossRefADSGoogle Scholar

Copyright information

© Società Italiana di Fisica 1987

Authors and Affiliations

  • P. A. Rączka
    • 1
    • 2
  • R. Rączka
    • 1
    • 2
  1. 1.International School for Advanced Studies (SISSA)TriesteItaly
  2. 2.Department of PhysicsUniversity of Warsaw ulWarsawPoland

Personalised recommendations