بخشی از مقاله
چکیده
در این مقاله به بررسی اثر تصحیح جرم هدف بر توابع توزیع پادکوارک های قطبیدهی درون پروتون می پردازیم. این توزیع های قطبیده را با استفاده از مدل کوارک دستگونه ی تصحیح شده محاسبه می کنیم. برای این منظور باید ابتدا توابع توزیع قطبیده کوارک های برهنه ی درون پروتون را بدست آوریم. سپس تقارن طعم پادکوارک ها با بکارگیری یک مدل نظری که مبتنی بر اثرهای “انسداد پائولی” است، شکسته می شود. در نهایت اثر تصحیح جرم هدف بر توابع توزیع پادکوارک های قطبیده با انجام یک بازمقیاس مستقیم در این توابع توزیع بررسی می شود.
مقدمه
بررسی ساختار قطبیده نوکلئون ها در فیزیک ذرات بنیادی از اهمیت ویژه ای برخوردار است. با توجه به اینکه نوکلئون ها ذراتی با اسپین 1/2 هستند، بررسی ساختار اسپینی آنها بایستی مورد توجه قرار گیرد. در حقیقت در بررسی ساختار اسپینی نوکلئون به دنبال پاسخ این پرسش هستیم که اسپین نوکلئون چگونه از اسپین اجزای درون آن یعنی کوارک ها و گلوئون ها، ساخته می شود. ممان های مرتبه اول توزیع کوارک های منفرد، در اسپین پروتون سهم دارند. در این رابطه، Lz تکانه ی زاویه ای- مداری کوارک ها و گلوئون هاست.
در این کار، برای محاسبهی توابع توزیع قطبیده ی پروتون از مدل کوارک دستگونهی تصحیح شده استفاده می شود. در مدل کوارک دستگونه که در مقیاس انرژی های کمتر از GeV ٌ مورد استفاده قرار می گیرد، نوکلئون به صورت حالت پایهای از کوارک های برهنه در نظر گرفته می شود که به وسیله ی ابری از مزون های شبه اسکالر احاطه شده اند.[1] ما علاوه بر این ابرهای مزونی، به عنوان یک تصحیح، یک ابر گلوئونی نیز در اطراف کوارک های برهنه در نظر می گیریم.
[2] با بررسی انواع برهمکنش هایی که در حالت قطبیده در این سیستم اتفاق می افتد، می توان توزیع پارتون های قطبیدهی درون پروتون را محاسبه کرد. از طرف دیگر، در فرآیندهای پراکندگی ناکشسان ژرفی که برای بررسی ساختار نوکلئون انجام می شود از برهمکنش پارتون ها با یکدیگر ودر نتیجه از جرم ذرات چشم پوشی می شود. به منظور محاسبه ی دقیق تر توابع توزیع پارتونی نوکلئون و توابع ساختار آنها، لازم است که تصحیحات مربوط به این برهمکنش های پارتونی و جرم آنها را در نظر بگیریم.
این تصحیح به عنوان تصحیح جرم هدف - TMC - شناخته می شود که تأثیر آن در محدوده انرژی های پایین و در x های بزرگتر، بیشتر است. در این کار اثر تصحیح جرم هدف مستقیماٌ در توابع توزیع پادکوارک های قطبیده ی درون پروتون با انجام یک بازمقیاس در این توابع توزیع، اعمال می شود. مدل کوارک دستگونه تصحیح شده قطبیده با توجه به مطالب گفته شده در بخش قبل، در مدل کوارک دستگونه تصحیح شده با بررسی برهمکنش هایی که درون پروتون اتفاق می افتد، می توان توابع توزیع پارتونی آن را محاسبه کرد.
در حقیقت تابع شکافت قطبیده تفاضل احتمال تغییر حالت قطبش کوارک و احتمال عدم تغییر آن در حین برهمکنش است. در رأس کوارک برهنه- گلوئون امکان رخ دادن دو نوع برهمکنش زیر در حالت قطبیده وجود دارد: شکل - a - : 2 کوارک برهنه ی qi به کوارک qj تبدیل شده و یک گلوئون ساطع می کند. - b - گلوئون ساطع شده به زوج کوارک- پادکوارک qk q k تبدیل می شود. بر همکنش شکل 2 - a - به صورت مشابه با برهمکنش شکل 1 با جایگزین کردن گلوئون به جای مزون، فرمول بندی می شود.
بنابراین با محاسبهی توابع توزیع برهنه در حالت ناقطبیده، توزیعهای برهنهی قطبیده به سادگی به دست می آیند. برای محاسبهی توزیعهای برهنه ی ناقطبیده، از حل معادلهی دیراک برای نوسانگر هماهنگ ساده تحت تأثیر پتانسیلی که دارای تقارن کروی است، استفاده می کنیم.[8] اثر تصحیح جرم هدف در توابع توزیع پارتونی در این بخش، اثر تصحیح جرم هدف را بر توابع توزیع پاد کوارک های قطبیده بررسی می کنیم. برای این منظور از یک روش بازمقیاس استفاده می کنیم.
باز مقیاس در توابع توزیع پادکوارک های قطبیده، در این توابع توزیع متغیر نشمن را جایگزین x می کنیم .[10] این روش بازمقیاس به عنوان تصحیح جرم هدف استاندارد [10] - sTMC - شناخته می شود که در این مقاله برای اولین بار در توابع توزیع پارتونی قطبیده اعمال می شود. با توجه به رابطه - 8 - متغیر نشمن در مقادیر بزرگ ٍQ به متغیر بیورکن نزدیک می شود، بنابراین همان طور که پیش از این اشاره شد اثر تصحیح جرم هدف در محدوده ٍQ های پایین محسوس تر است.
