Физическая энциклопедия - множественные процессы

рождение большого числа вторичных адронов в одном акте вз-ствия при высокой энергии. М. п. характерны для столкновения адронов, и при энергии выше неск. ГэВ они доминируют над процессами одиночного рождения мезонов и упругого рассеяния ч-ц. Однако М. п. наблюдаются и при столкновениях др. ч-ц, если их энергия достаточно высока: в процессах аннигиляции эл-нов и позитронов в адроны, в глубоко неупругих процессах рассеяния лептонов на адронах. Впервые М. п. наблюдались в космических лучах, но тщат. их изучение стало возможным после создания ускорителей заряж. ч-ц высоких энергий. В результате исследований вз-ствия ч-ц косм. лучей, а также ч-ц от ускорителей с энергией до =103 ГэВ (встречные протонные пучки) выявлены нек-рые эмпирич.

закономерности М. п. С наибольшей вероятностью в М. п. рождаются самые лёгкие адроны p-мезоны (70-80% вторичных ч-ц). Значит. долю составляют также К-мезоны и гипероны (=10-20%) и нуклон-антинуклонные пары (порядка неск. %). Многие из этих ч-ц возникают от распада рождающихся резонансов. Фотографии множеств. рождения заряж. ч-ц, полученных: а в жидководородной пузырьковой камере «Мирабель», помещённой в пучок p-мезонов с энергией 50 ГэВ на Серпуховском ускорителе; б в косм. лучах. Полное эфф. сечение М. п. при высоких энергиях слабо зависит от энергии сталкивающихся ч-ц (меняется не более чем на неск.

десятков процентов при изменении энергии в 104 раз). Прибл. постоянство сечения М. п. привело к модели «чёрных шариков» для описания процессов столкновения адронов. Согласно этой модели, при каждом сближении адронов высокой энергии на расстояния, меньшие радиуса действия яд. сил, происходит неупругий процесс множеств. рождения ч-ц; упругое рассеяние носит при этом в осн.

дифракц. хар-р (дифракция волн де Бройля ч-ц на «чёрном шарике»). С др. стороны, согласно квант. теории поля, возможен медл. рост сечения М. п. с увеличением энергии ? не быстрее, чем ln2? (теорема Фруассара). Опыт показывает, что именно такая предельная зависимость, по-видимому, осуществляется при высоких энергиях, 8 =102-104 ГэВ в лаб. системе (л.

с.). Число ч-ц, рождающихся в разл. актах столкновения адронов определённой энергии, сильно варьирует и в отд. случаях оказывается очень большим (рис.). Ср. число вторичных ч-ц (ср. множественность) медленно растёт с ростом энергии столкновения и практически не зависит от типа сталкивающихся адронов (согласно эксперим. данным, возрастает с увеличением ? прибл.

, как ln?). Возможно, однако, что ср. множественность вторичных ч-ц, рождающихся с малыми импульсами в системе центра инерции (с. ц. и.) в т. н. области пионизации растёт с увеличением энергии по предельно допустимому закону (=?ц. и.)> а ч-ц с большими импульсами (область фрагментации), как ln?ц.и.. Ср. множественность много меньше максимально возможного числа вторичных ч-ц, к-рое определяется условием, что вся энергия столкновения в с.

ц. и. сталкивающихся ч-ц переходит в массу покоя вторичных ч-ц. Это означает, что энергия тратится гл. обр. на сообщение осн. части генерированных ч-ц большой кинетич. энергии (большого импульса). В то же время характерной эмпирич. закономерностью М. п. явл. то, что поперечные (к оси соударения) компоненты импульсов вторичных ч-ц (р .