Ericson fluctuations and the bohr model in hadron physics

Summary

Analogies between the statistical bootstrap model for hadrons and the familiar statistical model for nuclei are pointed out, and used as a guide for suggesting new statistical treatments of hadron reactions: i) the Fermi statistical model is modernized by including the full Hagedorn spectrum of resonances, and brought into correspondence with the Bohr model by assuming that the reaction proceeds via an incoherent sum over direct-channel resonances; ii) a definite prescription is given, predicting which hadron reactions should exhibit Ericson fluctuations; it is shown that the peaks and dips in$\pi {\mathcal{N}}$ elastic scattering betweenp=1.5 and 5 GeV/c can be interpreted as Ericson fluctuations, although further experiments are needed to establish this interpretation definitively, iii) the rapidly falling cross-sections found in exotic exchange reactions such as backward K⁻p→K⁻p are interpreted as the incoherent part of the sum over a Hagedorn spectrum of direct-channel resonances; especially large Ericson fluctuations are predicted for such cases.

Riassunto

Si mettono in rilievo le analogie fra il modello di bootstrap statistico per gli adroni ed il familiare modello statistico per i nuclei, e le si applica per suggerire nuovi trattamenti statistici delle reazioni adroniche; i) si modernizza il modello statistico di Fermi includendo l'intero spettro di Hagedorn delle risonanze, e lo si porta a corrispondere col modello di Bohr supponendo che la reazione proceda tramite una somma incoerente di risonanze del canale diretto: ii) si dà una prescrizione definita, che predice quali reazioni adroniche debbano presentare fluttuazione di Ericson; si mostra che i picchi e gli abbassamenti nello scattering elastico$\pi {\mathcal{N}}$ trap=1.5 e 5 GeV/c possono essere interpretati come fluttuazioni di Ericson, sebbene siano necessari ulteriori esperimenti per confermare definitivamente questa interpretazione; iii) le sezioni d'urto che decrescono rapidamente trovate nelle reazioni di scambio esotiche, come K⁻p→K⁻p all'indietro sono interpretate come la parte incoerente della somma rispetto ad uno spettro di Hagedorn di risonanze del canale diretto; si predicono in questi casi fluttuazioni di Ericson particolarmente ampie.

Резюме

Отмечаются аналогии между статистической моделью бутстрапа для адронов и обычной статистической моделью для ядер. Эти аналогии используются как основа для нового статистического описания адронных реакций. 1) Статистическая модель Ферми модернизируется за счет включения полного хагедорновского спектра резонансов и приводится в соответствие с моделью Бора, за счет предположения, что реакция происходит через некогерентную сумму по всем резонансам прямого канала. 2) Прелагается определенный рецепт, который предсказывает, что адронные реакции должны обнаруживать флуктуации Эриксона: показывается, что пики и минимумы в$\pi {\mathcal{N}}$ упругом рассеянии в области импульсов междуp=1.5 и 5 ГэВ/с могут быть интерпретированы, как флуктуации Эриксона, хотя необходимы дополнительные экспериментя, чтобы определенно установить такую интерпретацию. 3) Быстро спадающие поперечные сечения, обнаруженные в экзотических обменных реакциях, таких как рассеяние назад K⁻p→K⁻p, интерпретируются, как некогерентная часть суммы по спектру Хагедорна резонансов прямого канала. Для таких случаев предсказываются особенно большие флуктуации Эриксона.