P. Bandyopadhyay

Lepton-hadron relation, multiparticle production phenomena and average multiplicities in deep inelastic pp, π and e scattering

SummaryOn the basis of a lepton-hadron relation which takes muonic leptons as the basic constituents of hadrons, we attempt here to explain some interesting features of the multiparticle production processes and the approximate global nature of the average multiplicities in deep inelastic pp, π and e scatterings. The application of the model shows that the validity of scale invariance at low transverse momentum and the violation of scale invariance at high transverse momentum are not two exclusively different phenomena, but just the two-tier behaviour of the same multiparticle production mechanism at two varying values of transverse momentum corresponding to different (high or ultrahigh) energy regions. The model links up the question of multiplicity growth with energy—logarithmic rise at low transverse momentum and power law increase at high transverse momentum as demanded by some high-energy experiments. This also explains some other features, such as angular independence of the multiple-production cross-section for wide-angle scatterings. The model claims a major success in accounting for the nearly uniform average multiplicities in a nice way in various high-energy scattering experiments from the dynamics of collision of the pointlike constituents of hadrons.RiassuntoSulla base di una relazione leptone-adrone che considera i leptoni muonici come costituenti fondamentali degli adroni, si cerca di spiegare alcune caratteristiche interessanti dei processi di produzione di molte particelle e la natura globale approssimata delle molteplicità medie negli scattering profondi anelastici pp, π e e. L’applicazione del modello mostra che la validità dell’invarianza di scala a impulso trasversale basso e la violazione dell’invarianza di scala a impulso trasversale alto non sono due fenomeni esclusivamente differenti, ma sono il comportamento a due ordini dello stesso meccanismo di produzione di molte particelle a due valori variabili dell’impulso trasversale che corrispondono a regioni diverse dell’energia (alta o ultra alta). Il modello collega con il problema dell’aumento della molteplicità con l’energia — crescita logaritmica a impulso trasversale basso, e aumento secondo la legge di potenza a impulso trasversale alto come richiesto da alcuni esperimenti ad alta energia. Questo spiega anche alcune altre caratteristiche, come l’indipendenza dall’angolo della sezione d’urto della produzione multipla per scattering ad angolo ampio. Il modello ottiene un successo maggiore nello spiegare elegantemente le quasi uniformi molteplicità medie in vari esperimenti di scattering ad alta energia dalla dinamica di collisione delle costituenti puntiformi degli adroni.РеэюмеНа основе свяэи лептонов и адронов, которая рассматривает мюон-ные лептоны как основные составные части адронов, мы пытаемся общяснить некоторые интересные особенности процессов многочастичного рождения и приближенную глобальную природу средних множественностей в процессах глубоко неупругого pp, π и e рассеяния. Применение предложенной модели покаэывает, что справедливость масщтабной инвариантности при малом поперечном импульсе и нарущение масщтабной инвариантности при больщом поперечном импучьсе не представляют два раэличных явления, а есть два проявления поведения механиэма многочастичного рождения при двух иэменяюшихся величинах поперечного импульса, соответствуюших раэличным (высоким или ультравысоким) областям знергии. Предложенная модель свяэывает вопрос воэрастания множественности с знергией — логарифмический рост при малых поперечных импульсах и степенной эакон воэрастания при больщих поперечных импульсах, как требуется в соответствии с некоторыми зкспериментами при высоких знергиях. Предложенная модель также общясняет некоторые особенности угловой эависимости поперечного сечения многократного рождения при рассеянии на больщие углы. Наибольщий успех зтой модели состоит в общяснении почти постоянных средних множественностей в раэличных зкспериментах по рассеянию при высоких знергиях на основе динамики соударений точечноподобных составных частей адронов.

Lepton-hadron relation, average multiplicities of various charged secondary particles in pp scattering and some comments on the rising pp total cross-section at ISR energies

SummaryBy applying a lepton-hadron relation, average multiplicities of charged (π, K) mesons and baryons-antibaryons in pp scattering have been found out which are in excellent agreement with experimental results. The proposed linkage between the rising total pp cross-section phenomenon and the antibaryon production has also been investigated and the result is found to be negative. The explanation of this rising pp cross-section phenomenon, in this model, is however attributed to the diffraction effects in which the black-core radius expands logarithmically with energy (R∼R0 lns) as suggested by Cheng, Walker and Wu.RiassuntoApplicando una relazione leptone-adrone, si è trovato che molteplicità medie dei mesoni carichi (π, K) e dei barioni-antibarioni nello scattering pp sono in eccellente accordo con i risultati sperimentali. Si è anche analizzato il legame proposto tra il fenomeno di crescente sezione d’urto totale pp e la produzione di antibarioni e si è trovato un risultato negativo. La spiegazione di questo fenomeno di crescente sezione d’urto totale pp, in questo modello, è comunque attribuita agli effetti di diffrazione in cui il raggio del nucleo nero si sviluppa logaritmicamente con l’energia (R∼R0 lns) come suggerito da Cheng, Walker e Wu.РеэюмеИспольэуя свяэь лептонов и адронов, получаются средние множественности эаряженных (π, K) меэонов и барионов-антибарион ов в процессах рр рассеяния, которые хорощо согласуются с зкспериментальными реэультатами. Исследуется предложенная свяэь между явлениями воэрастания полного рр поперечного сечения и рождением антибарионов и получается отрицательный реэультат. В зтой модели явление воэрастания рр поперечного сечения приписывается дифракционным зффектам, когда радиус черного остова увеличивается логарифмически с знергией (R∼Ro 1ns), как было предположено Ченгом, Уолкером и Ву.

Kaon-pion ratio derived from dynamical model and the spectral shape of the muon spectrum

The kaon-pion ratio, estimated from the theoretical model based on the structural aspects of hadrons, has been applied to the diffusion model ofBull et al. The derived spectral shape of the sea level muon spectrum is in accord with the magnetic spectrograph data of Kiel and Durham Groups.

Lepton-hadron relation and the nucleon-nucleon potential

SummaryOn the basis of the structure of hadrons as envisaged in a lepton-hadron relation proposed in a recent paper, we here study the nuclear force in the intermediate region. It is found that the phase shifts can nicely be interpreted on the basis of the exchange of π, ω, ρ and f0 mesons as demanded by the constituent hadrons and no 2π or any other particle exchange on thead hoc basis is needed to fit the data. Our predictions are found to be in excellent agreement with the experimental results.RiassuntoSulla base della struttura degli adroni, come intuita in una relazione leptone-adrone proposta in un recente lavoro, si studia in questo contesto la forza nucleare nella regione intermedia. Si trova che gli spostamenti di fase possono essere interpretati bene sulla base degli scambi dei mesoni π, ω, ρ e f0 come richiesto dagli adroni costituenti, e nessun scambio di 2π o qualsiasi altra particella su una basead hoc è necessario per approssimare i dati. Si trova che le nostre predizioni sono in accordo eccellente con i risultati sperimentali.РезюмеНа основе структуры адронов, предложенной в предыдущей статье, мы исследуем ядерную силу в промежуточной области. Получается, что фазовые сдвиги могут быть интерпретированы на основе обмена π, ω, ρ и f0 мезонами. Наши предсказания очень хорошо согласуются с экспериментальными результатами.

Spontaneous breakdown ofγ5 and gauge symmetry at finite temperature

SummaryWithin the context of the photon-neutrino weak interaction, we study here the temperature dependence of the composite character of the photon and the critical temperature above which the particle masses vanish. Our result implies the existence of two temperatures: one below which gauge symmetry breaks down and photon attains an effective mass, and another above whichγ5-symmetry may be restored. These may have some relavance in the study of the early Universe and also in the theories of low-temperature physics.RiassuntoNel contesto dell’interazione debole tra fotone e neutrino, si studia la dipendenza dalla temperatura del carattere composito del fotone e la temperatura critica al di sopra della quale le masse delle particelle tendono a zero. Il nostro risultato implica l’esistenza di due temperature: una al di sotto della quale la simmetria di gauge si infrange e il fotone riesce a mantenere una massa effettiva, e un’altra al di sopra della quale si può ripristinare la simmetria γ5. Queste possono avere un qualche rilievo nello studio del primitivo Universo ed anche nelle teorie della fisica delle basse temperature.РеэюмеВ рамках слабого вэаимодействия фотонов и нейтрино мы исследуем температурную эависимость компоэитного характера фотона и критическую температуру, выще которой массы частиц обрашаются в нуль. Полученный реэультат подраэумевает сушествование двух температур: ниже некоторой температуры происходит нарущение калибровочной симметрии и фотон имеет зффективную массу, а выще другой температуры γ5-симметрия может быть восстановлена. Эти две температуры уместны при исследовании ранних стадий Вселенной, а также в теориях ниэкотемпературной фиэики.

Lepton-hadron relation and a new KNO-type of scaling

SummaryA new model of hadrons has here been applied to study the property of topological cross-sectionsvis à vis the conventional KNO scaling. The model suggests a new form of scaling involving the variablesn, Pn and in terms ofz=n/ which is well supported by the existing experimental data.RiassuntoSi è applicato in questo lavoro un nuovo modello di adroni per studiare la proprietà di sezioni d’urto topologiche,vis à vis la variazione di scala convenzionale KNO. Il modello suggerisce una nuova forma di variazione di scala, comprendente le variabilin, Pn e in termini diz=n/, che è ben convalidata dai dati sperimentali esistenti.