Скейлинговые закономерности рождения нейтральных мезонов и струй в протон-(анти)протонных и протон-ядерных взаимодействиях при высоких энергиях тема автореферата и диссертации по физике, 01.04.16 ВАК РФ

ОБЪЕДИНЕННЫЙ ИНСТИТУТ ЯДЕРНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ

СКЕЙЛИНГОВЫЕ ЗАКОНОМЕРНОСТИ РОЖДЕНИЯ НЕЙТРАЛЬНЫХ МЕЗОНОВ И СТРУЙ В ПРОТОН-(АНТИ)ПРОТОННЫХ И ПРОТОН-ЯДЕРНЫХ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯХ ПРИ ВЫСОКИХ ЭНЕРГИЯХ

Специальность: 01 04.16 — физика ядра и элементарных частиц

1-2007-133

На правах рукописи УДК 539 171,53 043, 53 072

ДЕДОВИЧ Татьяна Григорьевна

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата физико-математических наук

003158762

Дубна 2007

003158762

Работа выполнена в Лаборатории высоких энергий им В И Векслера и А М.Балдина Объединенного института ядерных исследований

Научный руководитель:

доктор физико-математических наук,

старший научный сотрудник

Официальные оппоненты

доктор физико-математических наук

доктор физико-математических наук, профессор

ТОКАРЕВ Михаил Владимирович

ДОРОХОВ Александр Евгеньевич

КОРОТКИХ Владимир Леонидович

Ведущее научно-исследовательское учреждение: Московский инженерно-физический институт

Защита состоится 2007 года в " ....." часов

на заседании диссертационного совета при Лаборатории высоких энергий Объединенного института ядерных исследований, по адресу 141980, г. Дубна Московской области,

лвэ оияи.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ЛВЭ ОИЯИ.

Автореферат разослан 2007 года

Ученый секретарь диссертационного совета,

кандидат физико-математических наук В А Арефьев

Общая характеристика работы

В диссертации представлены результаты изучения свойств z-скейлинга в рождении 7Г° мезонов в р + р(р, А) взаимодействиях, 7?°-мезонов в р + р и струй в Р + р(р) столкновениях при высоких энергиях Для анализа использовались экспериментальные данные, полученные на коллайдерах ISR, SppS, Tevatron и RHIC коллаборациями AFS, UAl, UA2, DO, CDF, Е557, PHENIX и STAR Представлены результаты предсказательных расчетов импульсных спектров мезонов и струй в широкой области энергий столкновения и поперечных импульсов, рожденных частиц/струй Результаты анализа сравниваются, в рамках z-скейлинга, с последними данными RHIC и Tevatron Определяются критерии возможного нарушения z-скейлинга Приведены результаты исследований влияния параметров конусного алгоритма реконструкции струй на вероятность выделения iV-струйных событий, характеристики и спектры струй в рт и z представлениях Таким образом в диссертации представлены результаты, обобщающие теорию z скейлинга на процессы инклюзивного рождения нейтральных мезонов и струй и демонстрирующие прикладные возможности z скейлинга как метода анализа экспериментальных данных в поиске новых закономерностей рождения частиц в физике высоких энергий

Актуальность изучаемых задач

Поиск скейлинговых закономерностей всегда был предметом интенсивных исследований при изучении взаимодействий частиц и ядер высоких энергий Как правило, их открытия (скейлинги Бъеркена, Фейнмана, Кобы-Нильсена-Олесена, кумулятивное рождение и др ) способствовали выявлению новых свойств взаимодействия и структуры частиц, а также существенному продвижению в развитии теории сильных взаимодействий Установленные закономерности позволили вычислять различные характеристики процессов (сечения, структурные функции, распределения по множественности и др ) в новых кинематических областях и, тем самым, демонстрировали предсказательную силу существующих теорий Отклонения от скейлингового поведения наблюдаемых характеристик, установленного для достаточно широкой экспериментально-исследованной кинематической области, как правило, считаются проявлением новых физических явлений Эти отклонения в дальнейшем изучаются и используются для последующего развития теории

Одним из основных методов исследования ядерной материи и свойств среды, образующейся при взаимодействии адронов и ядер является поиск нарушения закономерностей, установленных для частицы с большими поперечными импульсами и струй в элементарных лептон-адронных и адрон-адронных взаимодействиях Последние представляют собой коллимированные в пространстве и времени потоки высокоэнергетических частиц Считается, что они являются результатом взаимодействия элементарных конституентов (кварков и глюонов)

Изучение скейлинговых закономерностей рождения струй, отражающих механизм их образования и структуру, требует адекватного соответствия между теоретическим описанием струй в рамках теории КХД и их экспериментальным представлением Последнее требует определения этих объектов в терминах измеряемых

величин, получаемых с использованием адронных и электромагнитных калориметров или других детектирующих приборов Поиск такого соответствия, исследование влияния параметров алгоритмов реконструкции на спектры струй, определение области оптимальных значений этих параметров является актуальным и представляет одну из основных задач физики струй

Одна из новых закономерностей в рождении заряженных адронов с большими поперечными импульсами при взаимодействии (анти)протонов и ядер при высоких энергиях получила название z скейлинга [1] Проверка установленных свойств z скейлинга, их изучение при рождении нейтральных мезонов и струй в р(р) + р взаимодействиях, а также поиск новых закономерностей в рамках этой теории является актуальной задачей Ее решение нацелено на установления новых физических закономерностей в физике высоких энергий, проверку предсказательной силы КХД, а также на установление дополнительных ограничений на модели рождения адронов Изучение свойств z скейлинга в р + А и А + А взаимодействиях проводится с целью выявления особенностей образования частиц в сложных системах и изучения влияния ядерной среды на процесс формирования частиц Нарушение г скейлинга при высоких энергиях предлагается рассматривать как указание на возможность существования новых физических процессов или закономероностей таких как фазовые переходы в адронной и ядерной материи, структурность кварков, фрактальность пространства и времени, новые виды взаимодействий

Цель исследования

Целью работы является

• Построение скейлинговой функции ip(z) и переменной z для процесса инклюзивного рождения 7Г° мезонов в р+р(р, А) взаимодействиях, if мезонов в р+р и струй в р + р(р) столкновениях

• Исследование свойств г представления нейтральных мезонов и струй в рассматриваемых процессах Сравнение свойств скейлинговой функции ф(г) для 7г° мезонов и струй вр+рир+р взаимодействиях Проверка z скейлинга для нейтральных мезонов и струй на RHIC и Tevatron при энергиях 200 и I960 ГэВ, соответственно

• Предсказание импульсных спектров 7г° мезонов в р+р(р, А) взаимодействиях, rf мезонов в р + р -а струй в р + р(р) столкновениях при энергиях RHIC, Tevatron и LHC в более широкой области поперечных импульсов

• Установление критерия и области оптимального поиска возможного нарушения г-скейлинга в столкновениях адронов/струй при более высоких энергиях

• Исследование влияние параметров конусного алгоритма реконструкции струй на вероятность выделения TV-струйных событий, характеристики и спектры струй в рх и z представлениях

Научная новизна

В диссертации

• Впервые построена скейлинговая функция tp(z) и переменная г для рождения 7Г° мезонов в р + р, р + р и р + А взаимодействиях и if мезонов в р + р ж струй в р + р, р + р столкновениях при высоких энергиях

• Впервые изучены свойства г-скейлинга в адрон-адронных и адрон-ядерных процессах рождения нейтральных мезонов и струй при высоких энергиях Установлена энергетическая, угловая независимость и степенное поведение скейлинговой функции ф(г) при больших значениях z Установлена А-зависимость преобразования а(А), позволяющего сравнивать скейлинговые функции для различных ядер и свидетельствующая о самоподобном характере влияния ядерной среды на механизм формирования частиц с большими поперечными импульсами

• Впервые на основе z-скейлинга предсказаны импульсные спектры тг° мезонов в р+р, р+р и р+А взаимодействиях, спектры rf мезонов р+р и струй в р+р, р+р столкновениях для различных кинематических диапазонов при энергиях RHIC, Tevatron и LHC

• Впервые определены критерии и области оптимального поиска возможного нарушения г-скейлинга в столкновениях при более высоких энергиях

• Впервые установлена степень влияния параметров конусного алгоритма на спектры струй в г представлении

Научно-практическая ценность работы

• Созданы программы для построения и исследования свойств скейлинговой функции ф(г) и переменной z для рождения 7г° мезонов ър + р, р + рир + А взаимодействиях, т)° мезонов в р + р и струй в р + р, р + р столкновениях

• На основании установленных свойств г-скейлинга, предсказаны спектры 7Г° мезонов в р + р(р, А) взаимодействиях, if мезонов в р + р и струй в р + р(р) столкновениях при энергиях RHIC, Tevatron и LHC

• Предложена сигнатура для поиска новых физических закономерностей при рождении частиц/струй в рамках теории г скейлинга

• Указаны кинематические границы независимости спектров струй в г представлениях от параметров конусного алгоритма реконструкции струй

• Показана принципиальная возможность применения метода для анализа новых экспериментальных данных и планирования экспериментов по рождению нейтральных мезонов и струй как при более высоких энергиях достижимых на LHC, так и при меньших энергиях в области больших поперечных импульсов

Защищаемые положения

• Построение скейлинговых функций ф(г) для рождения я-0 мезонов в р + р, р+р и р+А взаимодействиях, rf мезонов в р+р и струй в р+р и р+р столкновениях при высоких энергиях

• Свойства z-скейлинга в рождении нейтральных мезонов и струй в р + р(р,А) столкновениях Энергетическая, угловая независимость и степенное поведение скейлинговой функции (ф(г) ~ г_/3) при больших значениях z Различие параметров наклона /3 скейлинговой функции ф(г) в р+р и р+р взаимодействиях (Ррр > /Зрр) Зависимость преобразования ,г —> a(A)z, ф —► а~1(А)ф от атомного номера ядра (А-зависимость), используемого при сравнении функций ф(г) для различных ядер

• Предсказания на основе z скейлинга импульсных спектров я-0 мезонов в Р + p(Pi А) взаимодействиях, if мезонов в р + р и струй в р + р(р) столкновениях

для различных кинематических диапазонов при энергиях RHIC, Tevatron и LHC

• Предложение об использование z скейлинга как метода поиска новых физических закономерностей в рождении частиц и струй, образующихся в адрон-адронных и адрон-ядерных взаимодействиях при высоких энергиях

• Результаты выбора параметров конусного алгоритма реконструкции струй в р + р взаимодействиях при y/s = 200 ГэВ Установлено, что параметр Esee<¡ = (05-15) ГэВ не влияет, a Emt и R изменяют тип реконструированных событий (1, 2, N-струйные) Показано, что точность восстановления двумя лидирующими струями (в N-струйных событиях) поперечного импульса и направления жестко рассеянного партона не зависит от параметра Ecut при Д=0 7 и чувствительна к величине параметра R

• Зависимость инклюзивных сечений струй и их ^-представлений в области Ejet < 25 ГэВ и независимость наклона /? скейлинговой функции в области Ej.et = (25 -60) ГэВ от параметров конусного алгоритма

Основные публикации и апробация работы

Материалы, представленные в диссертации, докладывались и обсуждались на научных семинарах ЛВЭ, ЛВЭ-ЛФЧ ОИЯИ, ИТЭФ, БЫЛ, XV, XVII и XVIII Международных семинарах по проблемам физики высоких энергий "Релятивистская ядерная физика и квантовая хромодинамика" (Дубна, 2000, 2004, 2006), сессии-конференции секции ЯФ ОФН РАН "Физика фундаментальных взаимодействий" (Москва, 2004), рабочих совещениях "Hard probes in heavy-ion collisions at the LHC" (ЦЕРН, 2001-2003), "Relativistic Nuclear Physics From Hundreds of MeV to TeV" (Slovakia, Stara-Lesna, 2003, Dubna, 2005), XXXIII Международной конференции по физике высоких энергий (Москва, 2006), рабочем совещании Европейской исследовательской группы по физике ультрарелятивистских тяжелых ионов (Дубна, 2006) Результаты исследований, представленных в диссертации, опубликованы в 8 работах

Содержание работы

Диссертация состоит из введения, шести глав, заключения, четырех приложений и списка цитируемой литературы (286 наименований) Общий объем 192 страницы, в том числе 56 рисунков и 5 таблиц

Во введении кратко описаны наиболее известные скейлинговые закономерности, установленные в физике высоких энергий Обосновывается актуальность темы, формулируются цели и задачи диссертационной работы, описывается научная новизна и научно-практическая ценность работы Приводятся основные защищаемые положения, а также список публикаций и апробаций по теме диссертационной работы В конце раздела приводится краткое содержание диссертации по главам В первой главе дан обзор литературы, в котором представлено описание наиболее известных скейлинговых закономерностей, установленных во взаимодействиях частиц (лептонов, адронов и ядер) высоких энергий Приведены области их применимости, связанные с классом изучаемых явлений Описаны физические интерпретации моделей и скейлинговых переменных, используемых для анализа экспериментальных данных Отмечается, что обнаружение отклонений от скейлингов

являются стимулом для дальнейшего развития теоретических моделей

Отдельный раздел обзора посвящен описанию 2-скейлинга Представлены формулировки основных принципов положенных в его основу Описана процедура построения скейлинговой функции и скейлинговой переменной, типы анализируемых процессов, кинематические границы применимости схейлинга, свойства г представления Отмечаются предсказательные возможности описываемого метода анализа В основу данного феноменологического подхода положены принципы локальности, самоподобия и фрактальности г-Скейлинг и его обобщения описывают процессы инклюзивного рождения адронов, прямых фотонов и струй в адрон-адронных, адрон-ядерных и ядро-ядерных взаимодействиях Диапазон рассматриваемых энергий составляет у/5 = (19 - 1960) ГэВ г-Скейлинг применяется для описания спектров частиц/струй в области углов в — 3° — 90°, поперечных импульсов адронов рт = (0 2 -40) ГэВ/с, прямых фотонов рт = (4 - 250) ГэВ/с и струй рт = (25 - 500) ГэВ/с Обобщенный г-скейлинг описывает процессы рождения адронов с различными плотностями множественности вплоть до йЫ^/йт) — 26 Скейлинговая функция ф(г) демонстрирует энергетическую, угловую независимость и степенной характер в области больших г Такое поведение ф{г) указывает на возможность описания как мягкого, так и жесткого процесса образования частиц в рамках г-скейлинга Мягкий режим соответствует малыми значениеям г, а для жесткого режима характерно степенное поведение ф(г) ~ при больших г Степенное поведение отражает фрактальный процесс образования частиц и дает основание полагать, что это общее свойство образования частиц при больших г Поэтому экспериментальная проверка, установленной закономерности, представляет значительный интерес как для развития моделей, описывающих рождение частиц, так и представлений о свойствах пространства-времени на малых масштабах ~ (Ю-2 — Ю-4) Фм Свойства г-скейлинга позволяют предсказать спектры адронов, прямых фотонов в /г + /г, И + А и А + А взаимодействиях, а так же спектры струй в р(р)+р столкновениях при энергиях МПС, Теуа^оп и ЬНС Возможно использование г скейлинга как одного из методов поиска новых физических закономерностей, таких как фазовые переходы в адронной и ядерной материи, новые виды взаимодействия, связанные с существованием подструктуры кварков и глю-онов Обнаружение данных закономерностей проявилось бы в нарушении установленных свойств г скейлинга

Во второй главе описан общий формализм г-скейлинга для анализа инклюзивных процессов Данный феноменологический метод основывается на предположении, что особенности спектра рождения инклюзивной частицы в реакции Р1+Р2 —»р+Х при высоких энергиях могут быть описаны в терминах соответствующих кинематических характеристик эксклюзивного подпроцесса конституентов

(Ж1М1) + (х2М2) —> 7П1 + {х\М\ + х2М2 + тп2) (1)

Величины Х1 и х2 представляют собой доли импульсов и Р2 сталкивающихся объектов с массами М\ и М2, переносимые конституентами Параметр т2 вводится для выполнения аддитивных законов сохранения по изоспину, барионному заряду,

странности и др Описание процесса взаимодействие адронов и ядер в терминах взаимодействия их конституентов демонстрируется на рис 1 Локальность адрон-ных взаимодействий учитывается законом сохранения 4-импульса для подпроцесса взаимодействия конституентов В основе построения г-скейлинга лежит принцип

т,

пц

Рис 1 Диаграмма взаимодействия адронов/ядер на уровне конституентов

самоподобия, те описание инклюзивного рождения частицы в терминах набора параметров не содержащих характерных масштабов независимых переменных Таким образом рождение частицы, в рамках 2-скейлинга, описывается безразмерной скейлинговой функцией 1р(г), которая зависит от безразмерной переменной г

, г \ 1 йа

Здесь сггга - неупругое инклюзивное сечение, N - средняя множественность Скей-линговая переменная г является безразмерной комбинацией величин, характеризующих рождение частицы в инклюзивной реакции при больших энергиях, и конструируется как фрактальная мера

2 = га0.-1{х1,х2), П(х1,х2) = {1-х1)д1{1-х2)д* (3)

Величина П(жь ж2) имеет степенную зависимость от переменных х1гх2, определяемую значениями фрактальных размерностей сталкивающихся объектов ¿1 и 62 (го -слабоменяющаяся функция тех же переменых) ж2) описывает разрешение,

при котором элементарное столкновение конституентов может быть выделено из рассматриваемого инклюзивного процесса Величина П(х1,х2) связывает кинематические (#1, х2) и структурные (¿1,62) характеристики изучаемых частиц Концепция 2-скейлинга, применяемая для описания процессов рождения частиц при высоких энергиях базируется на общих фундаментальных принципах (локальности, самоподобия и фрактальности), которые имеют широкую область применимости в различных областях физики

Скейлинговая функция ф(г) и переменная 2 выражаются через экспериментально измеряемые величины - инклюзивное сечение рождения Ей^о/йр3 и среднюю плотность множественности йИ/йт)

ф(г) =

(dN/drj)ami

TVS

ÎT1

(4)

Здесь y/s - энергия столкновения в системе центра масс, апа - полное неупругое сечение взаимодействия, m - массовый коэффициент, равный массе нуклона, \/JZ - поперечная энергия элементарного подпроцесса, J = J{P\,2,Pi,Mit2,m{) - коэффициент зависящий от кинематических переменных Формулы выражающие X\t2, \/s± и J через импульсы и массы сталкивающихся и инклюзивной частиц, а также другие вспомогательные выражения, необходимые для вычисления ф(г) и г приведены в приложениях 1, 2, 3 диссертации Уравнение нормировки

позволяет интерпретировать функцию ф(г) как плотность вероятности образования частицы с данным значением величины фрактальной меры г, соответствующей рассматриваемому инклюзивному процессу

В третьей главе приведены результаты анализа экспериментальных данных по инклюзивному рождению 7Г° и г)° мезонов в р(р) + Р взаимодействиях в рамках концепции г-скейлинга Описывается построение ф(г) и г для рассматриваемых процессов Описаны кинематические диапазоны энергий столкновений у/Ъ = (23 — 540) ГэВ, поперечных импульсов рт = (1 - 40) ГэВ/с и углов вылета 0 = 5°- 90° инклюзивной частицы в исследуемых процессах Обращается внимание на сильную зависимость спектров нейтральных мезонов от энергии столкновения и угла вылета частиц с ростом поперечного импульса рт инклюзивной частицы

Исследуются свойства ^-представления анализируемых данных Установлены энергетическая, угловая независимость и существование двух различных областей в поведении скейлинговой функции ф(г) (рис 2 (а,б)) Открыт степенной закон поведения функции ф (г) ~ при больших значениях переменной г Он рассматривается, как доказательство фрактального характера процесса образования частиц Существование двух различных областей в поведении скейлинговой функции является проявлением мягкого (область малых г) и жесткого (степенное поведение ф(г) при г > 4) процесса образования частиц Установлено различие величины параметра наклона ¡3 скейлинговой функции для 1г° мезонов вр + рир + р столкновениях 03£р' = 7 30 ± 0 28, /ЗГ = 5 75 ± 0 04) Полученный результат указывает на разные, но имеющие сходные свойства, механизмы рождения 7Г° мезонов в данных столкновениях

Энергетическая независимость и степенное поведение ф для инклюзивного рождения нейтральных мезонов в р+р столкновениях подтверждается новыми экспериментальными данными при энергии столкновения у/в =200 ГэВ, полученными на МНС [4, 5], (рис 2 (в))

Установленные свойства г скейлинга позволяют предсказывать спектры нейтральных мезонов в р(р)+р взаимодействиях при энергиях ИНЮ, Теуа^оп и ЬНС

(5)

На рис 2 (г) приведены инклюзивные спектры 7г° мезонов в р + р взаимодействиях при энергиях \/s = 200, 500 ГэВ Показывается возможность использования z-скейлинга для поиска новых физических закономерностей, проявление которых будет выражаться в изменении наклона скейлинговой функции в области ее асим-тотического поведения (при z > 4)

1

10

10 ;

10

"S" 10 ' ^ 10 "' 10 10 10 -10"' 10 "'"

f s.

г *V Р-Р

г \ 7Т°

i \ iï=90°

Г \ Г =,/г GeV/c К

Г . 23 ч.

' 0 30

Г о 53 *>„

■ ♦ 62 ....... s

10*

10 '

10

10"'

10""

10"'

•Я1 10 •

10 »

10 *

10 "'

10 •

10"

10 "

10 "

10 "'•

(а)

\

200 PHENIX 200 STAR 30-62 ISR

\

(в)

(б)

(г)

Рис 2 Зависимость скейлинговой функции ф(г) от г для инклюзивного рождения 7Г° мезонов в р + р столкновениях при энергии у/в = (23 - 62) ГэВ и угле в = 90° [2](а), энергии 53 ГэВ и угле в = 5°-90° [3] (б), энергии л/ё = (30 -200) ГэВ и в — 90° [2] - [5] (в) Зависимость сечения рождения 7Г° мезонов в р + р столкновениях от поперечного импульса рт (г) Символы *, Д и сплошные линии -предсказания сечений для различных энергий, полученные на основе г скейлинга Экспериментальные данные обозначены символами о, о и + [2]

В четвертой главе приведены результаты анализа в рамках концепции г скейлинга данных по инклюзивному рождению тг° мезонов в р + А взаимодействиях Описывается построение скейлинговой функции и переменной г Определяют-

ся аномальные фрактальные размерности ядер 5а — (Sn - фрактальная размерность нуклона) и преобразование z —> az, ф —» а~1ф, позволяющее сравнивать скейлинговые функции для различных ядер Приведено описание анализируемых экспериментальных данных (типы мишеней - Ве, С, AI, Си, Аи, кинематические диапазоны измеренных спектров y/s = (19 - 38) ГэВ, рт = (0 45 - 12) ГэВ/с, в = 90°) Отмечается сильная зависимость инклюзивных сеченлй от энергии столкновения, которая еще более усиливается с увеличением поперечного импульса регистрируемой инклюзивной частицы

z Рт. Gev/c

(а) (б)

Рис 3 (а) - Зависимость скейлинговой функции ф(г) от z для я-0 мезонов, рожде-ных в р + А взаимодействиях при энергии \/s = (19 - 38) ГэВ [6]-[9] (б) - Инклюзивные сечения рождения 7г° мезонов в р + Аи столкновениях в зависимости от поперечного импульса рт при различных энергиях столкновения y/s = (19 — 500) ГэВ и угле регистрации 0=90° частицы Символы о, о, + и сплошные линии - предсказания, Д - экспериментальные данные [7]

Исследуются свойства г представления инклюзивных сечений рождения тг° мезонов в р+А взаимодействиях при высоких энергиях Установлена энергетическая независимость скейлинговой функции ф(г) (рис 3(a)) и Л-зависимость преобразования г —» a(A)z, ф —> а(А)~1ф (рис 4(a)) Так как коэффициент а(А) не зависит от кинематических переменных, то это является свидетельством самоподобного характера образования частиц в ядерной среде При больших значениях z > А обнаруживается указание на асимптотическое поведение dj3/dz —» const, в то время как при малых значениях z наблюдается изменение параметра наклона /3 скейлинговой функции Полученный результат указывает на проявление жесткого (z > 4) и мягкого (z < 4) режимов в процессе образования тг° мезонов в протон-ядерных взаимодействиях Степенное поведение ф(г) указывает на фрактальный характер образования частиц при больших z, соответствующих большим поперечным им-

(а)

100 80 60

vj

40 20

р+Аи -"• 7Т°+Х

•«=90°

- о

о

* л » 0 ° s1/2,GeV

® О 500

£ ж .•* 0 о ° , 200

f îSoÔ00^0 А 63

* 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 t I 1 1 1 1 19 ■ ........

10 20 30 40 50 60 рт, GeV/c

(б)

Рис 4 (а) - Л-зависимость параметра преобразований а(А) для р + А взаимодействий Пунктирная линия получена фитом данных для заряженных (о - Н*) [1] адронов, символы - Д, соответствуют 7г° мезонам (б) - Зависимость переменной г от поперечного импульса рт для 7г° мезонов, рожденных вр + Аи столкновениях при различных энергиях у/1 = (19 — 500) ГэВ и угле в = 90°

пульсам рт

Установленные свойства скейлинговой функции использованы для проведения предсказательных расчетов спектров 7г° мезонов в р+А взаимодействиях при энергиях RHIC, которые представляют интерес для сравниваться с будущими экспериментальными данными На рис 3(6) приведены импульсные спектры 7Г° мезонов в р + Au взаимодействиях в диапазоне энергий y/s = (63 - 500) ГэВ

Обсуждается возможное нарушение г-скейлинга в протон-ядерных взаимодействиях, которое будет выражаться в изменении значения аномальной фрактальной размерности ядер 5а и наклона скейлинговой функции в области ее асимптотического поведения Возможные нарушения могут рассматриваться как указания на новые физические закономерности, такие как фазовые переходы адронной и ядерной материи, подавление рождения частиц с большими поперечными импульсами в ядерной среде Предложена объединенная кинематическая и динамическая зависимость (z—рт зависимость) (рис 4(6)) для выбора области, где поиск нарушения z скейлинга наиболее оптимален Результаты анализа экспериментальных данных указывают на существование скейлинга вплоть до z = 20

В пятой главе приведены и обсуждаются результаты анализа экспериментальных данных по рождению струй в р(р) + р взаимодействиях на коллайдерах ISR, SppS и Tevatron в рамках z скейлинга Описывается построение скейлинговой функции ф(г) и переменной z

Описана кинематическая область исследуемых спектров струй - y/s = (38 -1960) ГэВ, рт = (5 - 500) ГэВ/с и |??| < 3 Отмечается зависимость сечения струй от энергии y/s и псевдобыстроты rj усиливающаяся с ростом поперечной энергии струи

(а)

(б)

10 *

10 2 г

10 г 00

1 \ р+р-чег+х

10 г

10 -1 г \ 1>=90°

10 -» г N Ч

10 г \

10 г 5,/2 ОеЧ

10 г

10 + 1960 V

о 1800

10 г д 630

10 ■» г

10 -,0 ■ 1 • • I ......

1 о3

10 ' ю2 10 1

ю-' 10

Ю-1

— 10 -N „

10 ' 10 10

Ю-' 10 10-" 10

\

сог

р+р-^еН-Х

V

Чь.

г1/2=1 96 ТеУ

О 0< И)|< О 1 О 1<Ы<0 7

0 7< |т)|< 1 1

1 1<Ь}|< 1 6 1 6<И)1<2 1

V

10"

(в)

(г)

Рис 5 Зависимость скейлинговой функции ф(г) от г для инклюзивного рождения струй в р + р столкновениях при энергиях у/в = 546, 630, 1800 ГэВ и в = 90° [10, 11] (а), при энергии ^/5 = 1800 ГэВ и |ту| < 3 [12] (б), при энергии у/з = 630, 1800, 1960 ГэВ и в = 90° [11] (в), при энергии у/а = 1960 ГэВ и \т)\ < 2 1 [13] (г) Пунктирные линии - результат фита данных степенной функцией, ф(г) = а0

10 ' 10 ' 10* ' 10 i 1 I 10" ю"

I- 10 : ю! 10 10 io 10 ■■ 10 -• 10

♦♦ Ъ о

\ Л % p+p-»jet+X

* д\ i>=90°

• 'л:>\

s,/2 GeV \ \\

0 Г А j. + 2000 630 200 63 ........ .......

100 pT, GeV/c

(a)

105

10 •

10'

о 10 1

> 10

О 1

JD

С 10

nCL Ю-'

"О \ 10"3

О 10"

тз UI 10"'

10

10 -'

10"

10-

10"»

p+p-»jet+X i?=90°

s'«, Ge

о 14000 * 5500 l. 500 + 200 . 63

10

10*

pi, GeV/c

10 s

(6)

Рис 6 Сечения рождения струй в р+р (а) и р+р (б) взаимодействиях в зависимости от поперечного импульса рт для различных энергий у/в и угле 0=90° Точки -результат расчета, основанный на свойствах -г скейлинга

Получено z-представление экспериментальных данных по импульсным спектрам струй Установлены энергетическая (рис 5(a)), угловая (рис 5(6)) независимость и степенное поведение скейлинговой функции ф(г) при больших z Степенная зависимость ip(z) указывает на фрактальный характер процесса рождения струй Существование двух различных областей поведения ф(г) является отражением жесткого (z > 70) и мягкого (г < 70) режимов процесса образования частиц, формирующих струю Сравнение свойств z представления процесса рождения струй вр+ряр+р взаимодействиях показало, что значение параметров наклона ß скейлинговой функции для струй в этих взаимодействиях различны = 5 95 ± 0 21, ß^1 — 5 26 ± 0 12) Как и в случае рождения 7г° мезонов, наклон функции ф(г) в р + р взаимодействиях больше, чем в р+р Этот результат указывает не только на различие в механизмах рождения струи вр+ршр+р взаимодействиях, но также и на сходство свойств механизма формирования струи (самоподобие и фрактальность)

Экспериментальные данные, полученные на Tevatron при энергии y/s — 1960 ГэВ, позволяют провести проверку установленных свойств г скейлинга для рождения струй в р(р) + р взаимодействиях, установленных ранее при меньших энергиях На рис 5(в,г) представлены новые данные коллабораций CDF и DO по сечениям рождения струй в z представлении, подтверждающие энергетическую, угловую независимость и степенное поведение скейлинговой функции ф(г)

Установленные скейлинговые закономерности инклюзивного рождения струй позволили предсказать спектры струй в р(р) + р взаимодействиях в различных

кинематических диапазонах при энергиях НШС, Теуа^оп и ЬНС

Результаты предсказаний показаны на рис 6(а,б) В данной главе обсуждается также возможность нарушения 2-скейлинга, вследствие проявления новых физических явлений, таких как фазовый переход адронной материи Предполагается, что такое нарушение будет проявляться в изменении наклона скейлинговой функции ■ф(г) в области ее асимптотического поведения при больших значениях г

В шестой главе представлены результаты Монте Карло анализа рождения струй в р + р взаимодействиях при энергии \/Ъ = 200 ГэВ Описан механизма генерации струй в программе РУТША Показано влияние внутренних параметров программы на поперечные спектры частиц и описан метод корректировки данного влияния на распределений событий по поперечной энергии струи В качестве параметров алгоритма реконструкции струи используются следующие величины Езееа - энергия инициатора струи, Е^ - минимальная энергия струи и Я - радиус струи в пространстве т), ф Приводится описание конусного алгоритма реконструкции струй, воспроизводящего основные шаги БО-экспериментального алгоритма и учитывающего возможность перекрытия многих струй

5 10 15 20 25 30 35 40 45 50

Рх (GeV/c)

115 20 25 30 35 40 45 50

Р, (GeV/c)

(а) (б)

Рис 7 Зависимость вероятности выделения двух или трех струй от поперечного импульса жесткого процесса р± для различных значений Е^ (а), (б)

Исследовано влияние значений параметров алгоритма на зависимость вероятности реконструкции -/V-струй в событии и их характеристики от поперечного импульса жесткого процесса рх Установлено, что параметр Esee¿= (05-15) ГэВ не влияет на вероятность выделения двух и трех струй в событии, а параметры Emt, R изменяют тип реконструированных событий (1, 2, N-струйные)

На рис 7 приводятся зависимости вероятности выделения двух и трех струй от параметров Езеел (рис 7(а)) и Emt (рис 7(6)) Показано, что точность восстановления двумя лидирующими струями (в N-струйных событиях) поперечного

импульса Р£агЬ и направления жестко рассеянного партона не зависит от параметра алгоритма Ет1 при Я=0 7 (рис 8(а,б)) и чувствительна к величине параметра К (рис 8(в,г)) Для характеристики точности восстановления поперечного импуль-

7

«65;

Ё 6г 55г

45^ 4г

35г Зг 2 5|

N,„>2, R=0 7

J«

Ecut=14 GeV Eeu,=7 CSeV E^SGeV

15 20 25 30 35 40 45 50

Pi™* (GeV/c)

15 20 25 30 35 40 45 50

(GeV/c)

(a)

(6)

1o 15 20 25 30 35 40 45 50

P?art (GeV/c)

4o 15 20 25 30 35 40 45 50

P?art (GeV/c)

(в)

(г)

Рис 8 Зависимость rms и < ARpe*H > от P^art для двух лидирующих струй в iV-струйных событиях при различных значений Emt (а,в) и R (б,г)

са партона Р^аН используется ширина распределения гтз количества событий по поперечной энергии струи Е^еЬ для узкого диапазона значений Р£аН как функция Р?аН (рис 8(а,в)) Среднее отклонение оси струи от направления соответствующего жестко рассеянного партона < > как функция Р^атЬ (рис 8(6),(г)) выбрано для определения точности восстановления направления партона

В данной главе исследовано влияние параметров алгоритма на сечение рождения струй в рт и г представлениях Показано, что спектры струй зависят от

параметров алгоритма реконструкции струй в области E^et < 25 ГэВ На рис 9(a) приведена зависимость отношения (Jetpar2 — Jetpari)/Jetpari сечений рождения струй от Ej-et, реконструированных при использовании наборов параметров PARI и PAR2 (PARI Emt=7 ГэВ, Eseed= ГэВ, Д=0 7, PAR2 Еш=5 ГэВ, Eseed=О 5 ГэВ, Д=0 4) Установлено, что наибольшее отличие сечений проявляется в области в которой доминируют одноструйные события На рис 9(6) представлено отношение Jetx/ Jet ли сечений рождения TV-струйных событий к полному сечению в зависимости от Ej.et

Проведено сравнение экспериментальных данных по сечениям рождения струй, полученных коллаборацией STAR [14], и результатами моделирования программой PYTHIA Получено хорошее согласие экспериментальных данным с результатами проведенного анализа (рис 9(b)) Результаты исследования z представления показали независимость величины наклона (3 функции ф(г) в области Е?еЬ = 25-60 ГэВ (рис 9(г)) Однако проверка асимптотического поведения скейлинговой функции в области больших z с использованием данных RHIC показала, что для получения убедительного заключения о величине наклона ф(г) необходимо измерение спектров струй в области E^.et > 25 ГэВ с большей статистической обеспеченностью

В заключении сформулированы основные физические и методические результаты диссертационной работы

• Проведено обобщение теории г скейлинга на описание инклюзивного рождения нейтральные мезонов и струй Впервые, используя экспериментальные данные по инклюзивным сечениям рождения, построены скейлинговая функции ф(г) и переменная г для рождения я-0 мезонов в р + р(р, А) взаимодействиях, rf мезонов в р+р и струй в р+р(р) столкновениях Подтверждены результаты по скейлинговым закономерностям рождения заряженных адронов в р + р(А) столкновениям

• Установлены свойства г представления экспериментальных данных для рассматриваемых процессов - энергетическая, угловая независимость и существование двух областей различного поведения скейлинговой функции ф(г) Установлено степенное поведение функции ф(г) ~ z~P при больших значениях г и отклонение от данной зависимости в области малых г Полученный результат интерпретируются как проявление жесткого и мягкого режима процесса образования частиц (струй) Степенной характер функции ф(г) согласуется с идеей о фрактальном характере процесса рождения частиц (струй) С уменьшением величины фрактальной меры z уменьшается разрешение, при котором структура элементарного столкновения может быть выделена из рассматриваемого взаимодействия В настоящее время есть основания предполагать, что это общее свойство образования частиц при больших г Поэтому экспериментальная проверка установленной закономерности представляет значительный интерес для развития моделей описывающих рождение частиц Установлено отличие параметров наклона (3 скейлинговой функции ф(г) для 7Г° мезонов и струй в р + р ир + р столкновения (¡Зрр > /Зр?) Этот результат свидетельствует о существенном различии подпроцессов инициирующих рождение частиц (струй) на малых масштабах Установлена ^-зависимость преобразования г —> a(A)z, ф —> а~1(А)ф, используемого при сравнении функций

РАЙ1 веУ, 0 (ЗеУ, (?-0 7

РАИ ^,»5 веУ, Е_-0 5 веУ Л-вЛ

10 20

30

40 50 Е?" (веУ)

(а)

1о го зо 40 во ев 7в

Е?* (веУ)

(б)

10 20 30 40 50 60 70 Еу* (веУ)

(в)

14

1<Й 10?

10? %

ю| 10-?

101

101 10-?

10-®

РАИ ^,-5 ОеУ, Е^-0 5 ввУ, Я=0 4

~ 2-теаИпв е*90 РУТНЛ Р№2,62 <*\<0Д ЭТАП, ОД <1 < 0 8

(г)

Рис 9 Зависимость отношения (7е4раг2 — Jetpaгl)/Jetparl инклюзивных сечений рождения струй от Е^* (а) Отношение сечений ЛГ-струйных событий

к полному сечению в зависимости от Е^еЬ (б) Зависимость инклюзивных сечений струй от поперечной энергии струи Е^еЛ (в) Зависимость скейлинговой функции ф(г) от переменной 2 Символы * - экспериментальные данные, полученные кола-борацией ЭТАИ [14] (г)

ф(г) для различных ядер Полученный результат, поддерживает гипотезу о самоподобном характере влияния ядерной среды на механизм формирования частиц с большими поперечными импульсами

• На основе установленных свойств г-скейлинга предсказаны импульсные спектры 7г° мезонов вр+р,р+рир+А взаимодействиях, спектры if мезонов р + р и струй вр+рир+р столкновениях

• На основе экспериментальных данных RHIC получено подтверждение энергетической независимости скейлинговой функции и ее степенного поведения для 7г° мезонов в р+р взаимодействиях вплоть до энергии столкновения 200 ГэВ и поперечного импульса 20 ГэВ/с Данные по рождению струй на Tevatron при энергии 1960 ГэВ подтвердили энергетическую, угловую независимости и степенное поведение скейлинговой функции ф(г) при больших значениях г для рождения струй в р + р взаимодействиях

• Установлена принципиальная возможность поиска и изучения новых физических закономерностей, таких как фазовый переход адронной и ядерной материи и др , проявляющихся в нарушении установленных скейлинговых закономерностей Изменение параметра наклона ß скейлинговой функции ф(г) в области ее асимптотического поведения и значения фрактальной размерности ядер ¿а могут служить количественной характеристикой нарушения z-скейлинга Предложена объединенная кинематическая и динамическая зависимость (z—рт-зависимость) для выбора области, где поиск возможного нарушения z скейлинга оптимален

• Исследовано влияние параметров конусного алгоритма реконструкции струй на количество выделяемых в событии струй и их характеристики Показано, что параметр EseKd= (05-15) ГэВ не влияет, а параметры E^t, R изменяют тип реконструированных событий (1-, 2-, N-струйные) Установлено, что точность восстановления двумя лидирующими струями (в N-струйных событиях) поперечного импульса и направления жестко рассеянного партона не зависит от параметра Emt при R = 0 7 и чувствителен к величине R Данные характеристики для двухструй-ных событий зависят как от Е^, так и R

• Установлена зависимость сечений рождения струй в р + р взаимодействиях при л/s = 200 ГэВ в области Ej.et < 25 ГэВ в рт и г представлениях от параметров конусного алгоритма Для двухструйных событий эта область уменьшается до Eq.ct < 15 ГэВ Показано отсутствие влияния параметров алгоритма на наклон ß скейлинговой функции в диапазоне Ej.et = (25 - 60) ГэВ Для более точной проверки асимптотического поведения скейлинговой функции ф(г) при энергии 200 ГэВ на RHIC необходимо увеличение статистики экспериментальных данных в диапазоне E£et > 25 ГэВ

Список публикаций

[1] М V Tokarev and Т G. Dedovich: z-Scaling and Jet production m hadron-hardron collisions at high energies Int J Mod Phys A 15, 3495 (2000)

[2] M V Tokarev, O.V Rogachevski and T.G.Dedovich. Scaling Features of 7r°-meson production in high-energy p + p-collisions. J Phys G Nucl Part Phys 26, 1671 (2000)

[3] M V Tokarev, О V Rogachevski and T.G. Dedovich A-dependence of 7r°-meson production in proton-nucleus and nucleus-nucleus collisions at high energy. JINR Commun E2-2000-90, 2000 (Dubna).

[4] M V Tokarev and T.G. Dedovich: z-Scaling of Jet production at the Tevatron. Preprint JINR-E2-2004-188, 2004 (Dubna), Proceeding of the XVII International Seminar on High Energy Physics Problems (ISHEPP XVII) Relatwistic nuclear physics and quatum chromodynamics vol II, 173 Editors A N Sissakian, V V Burov, A I Malakhov

[5] Т.Г. Дедович и M В Токарев Влияние параметров конусного алгоритма на эффективность и характеристики реконструированных струй в р + р-взаимодействиях при энергии л/s = 200 ГэВ. Письма в ЭЧАЯ 4, 4, 140 (2007), Preprint JINR-P2-2006-108, 2006 (Dubna)

[6] М V Tokarev and T.G. Dedovich Verification of г-scaling at RHIC and Tevatrone ЯФ 68, 3, 433 (2005)

[7] T.G. Dedovich and M V Tokarev Jet in p + p collisions at RHIC and MC study of 2-scaling. Proceeding of the XVIII International Seminar on High Energy Physics Problems (ISHEPP XVIII, Dubna, Russia, September 25-30, 2006), arXtv 0708 2465vl [hep-ph]

[8] M V Tokarev, I Zborovsky and T.G. Dedovich z-Scaling at RHIC and Tevatron. Proceeding of the

XVIIIInternational Seminar on High Energy Physics Problems (ISHEPP XVIII, Dubna, Russia, September 25-30, 2006), arXiv 0708 2464vl [hep-ph]

Литература

[1] М V Tokarev et al, Int J Mod Phys A 16, 1281 (2001)

[2] A L S Angehs et al, Phys Lett В 79, 505, (1978)

[3] D Lloyd Owen et al, Phys Rev Lett 45, 89 (1980)

[4] H Buesching (PHENIX Collab ) Hot Quark06, May 15-20, 2006, Sardinia, Italy

[5] D Relyea (STAR Collab ) RHIC к AGS Annual User Meeting, June 8-9, 2006, BNL

[6] J Povlis et al, Phys Rev Lett 51, 967 (1983)

[7] R Albrecht et al (WA80 Collab), Z Phys С 47, 367 (1990)

[8] G Alverson et al (E706 Collab ), Phys Rev D 48, 5 (1993)

[9] L Apanasevich et al (E706 Collab ), Phys Rev Lett 81, 2642 (1998)

[10] P Abe et al (CDF Collab ), Phys Rev Lett 70, 1376 (1993)

[11] В Abbott et al (DO Collab ), Phys Rev D 64, 032003 (2001)

[12] D Elvna (DO Collab ), PhD Thesis Universodad de Buenos Aires, Argentina (1995)

[13] M D'Onofrio (CDF, DO Collab ), XX Rencontres dePhysique de la Vallee DAoste, http //www pi infn it/lathuile/2006/Programme htm

[14] M L Miller (for the STAR Collab ), e-Print Archive hep-ex/0604001

Получено 10 сентября 2007 г

Отпечатано методом прямого репродуцирования с оригинала, предоставленного автором

Подписано в печать 10 09 2007 Формат 60 х 90/16 Бумага офсетная Печать офсетная Уел печ л 1,37 Уч-изд л 1,86 Тираж ЮОэкз Заказ №55876

Издательский отдел Объединенного института ядерных исследований 141980, г Дубна, Московская обл , ул Жолио-Кюри, 6 E-mail publish@jinr ru wwwjinr ru/publish/

ВВЕДЕНИЕ

1 Скейлинги в физике высоких энергий

1.1 Бьеркеновский скейлинг.

1.2 Приближенный Бъеркеновский скейлинг. Скейлинги по переменным Блума-Гелмапа, Вейцмана, Нахтмана и светового конуса

1.3 Фейнмановский скейлинг и гииотеза предельной фрагментации Янга.

1.4 Скейлинг по поперечной массе mj.

1.5 Скейлинг по переменной хт.

1.6 Скейлинг по радиальной переменной хц = E*jE*max

1.7 KNO-скейлинг и его модификации.

1.8 Правила кваркового счета

1.9 Масштабная инвариантность и кумулятивный эффект

1.10 Ядерный скейлинг.

1.11 ^/-Скейлинг.

1.12 2-Скейлинг.

1.12.1 Инклюзивные спектры адронов в р + р(р) взаимодействиях

1.12.2 Инклюзивное рождение прямых фотонов, нейтральных мезонов и струй в р + р(р) взаимодействиях

1.12.3 Инклюзивное рождение адронов вр + ЛиЛ + Л, 7Г~ + р и

7Т~ + А и прямых фотонов в р + А взаимодействиях

1.12.4 Проверка z-скейлинга на RHIC и Tevatron.

1.12.5 Обобщенный 2-скейлинг.

2 Общий формализм z-скейлинга для анализа инклюзивных спектров

2.1 Принципы локальности, самоподобия и фрактальности как основа построения z-скейлинга.

2.2 Переменная z и ее свойства.

2.3 Скейлипговая функция ip{z) и се интерпретация.

3 2-Скейлинг в рождении нейтральных мезонов в р + р(р) взаимодействиях

3.1 Построение ф(г) и z для процесса рождения 7г° и if мезонов вр+рир+р взаимодействиях.

3.2 Свойства z представления для рождения 7г° и rf мезонов ър + ртлр + р взаимодействиях

3.2.1 Энергетическая независимость ф(г).

3.2.2 Угловая независимость ф(г).

3.2.3 Степенной закон ф{г) и фрактальность

3.3 Предсказания спектров 7г° и rf мезонов вр + рир + р взаимодействиях при энергиях RHIC и Tevatron.

3.4 Проверка 2-скейлиггга для г) и 7г° мезонов на RHIC.

4 z-Скейлинг в рождении 7г° мезонов в р + А взаимодействиях

4.1 Построение i/j(z) и z для процесса рождения 7г° мезонов в р + А взаимодействиях

4.2 Свойства z представления для рождения 7г° мезонов в р+А взаимодействиях.

4.2.1 Энергетическая независимость ф(г).

4.2.2 Степенная зависимость ф{г) и фрактальность.

4.2.3 yl-зависимость 2-скейлипга.

4.3 Предсказания спектров 7г° мезонов в р+А взаимодействиях при энергиях RHIC.

5 2-Скейлинг в рождении струй

5.1 Построение ip{z) и z для процессов с рождением струй

5.2 Свойства z представления для рождения струй в р + р и р + р взаимодействиях.

5.2.1 Энергетическая независимость ф(г).

5.2.2 Угловая независимость ф(г).

5.2.3 Степенной закон ф(г) и фрактальность

5.3 Предсказание спектров струй при энергиях RHIC, Tevatron и LHC.

5.4 Проверка z-скейлинга на Tevatron.

5.4.1 Энергетическая независимость ф(г) и степенной закон

5.4.2 Угловая независимость 4>(z) и степенной закон

6 Монте-Карло изучение струй в р + р взаимодействиях

6.1 Монте-Карло генерация струй

6.1.1 Механизм генерации струй в программе PYTHIA

6.1.2 Корректировка распределений событий по поперечной энергии струи

6.1.3 Объединение различных наборов данных

6.2 Конусный алгоритм реконструкции струй.

6.3 Характеристики струй частиц

6.3.1 Вероятность выделения iV-струйных событий.

6.3.2 Точность восстановления поперечного импульса партона

6.3.3 Точность восстановления направления партона

6.3.4 Инклюзивное сечение рождения струй

6.4 Спектры струй в z представлении.

Основной задачей ускорителей RHIC и LHC является открытие новых физических явлений, которые могут дать импульс для дальнейшего развития физических теорий и расширеиие нашего понимания микро и макро мира. Наиболее известными загадками в физике высоких энергий, па данный момент, являются структура частиц на малых масштабах, распределение массы, заряда и спина в пространстве-времени. Одним из основных методов исследования в этой области является поиск скейлин-говых закономерностей. Их обнаружение в поведении экспериментальных данных способствовало выявлению структуры адронов и их кон-ституентов и внесло существенный вклад в построение теории сильных взаимодействий. Так установление Бьеркеновского скейлипга в неупругом е~ + р рассеянии, полученном в CJTAK [34, 35], было указанием на точечно-подобные заряженные структуры в нуклоне. Физическая интерпретация Бьеркеновского скейлинга была дана Р.Фейнманом в партои-ной модели. Открытие отклонение от партонного скейлинга, полученное в /iN рассеянии в Батавии при энергиях 56 и 150 ГэВ [66], стало указанием на существование межкварковых сил, обусловленных обменом глюо-нов, и считается одним из основных доказательством КХД. Измерение отклонения от Бьеркеновского скейлинга дает информацию о природе межкварковых сил.

Формулировки идей и экспериментальное установление скейлинговых закономерностей, таких как Фейнмановский скейлинг [36] и гипотеза предельной фрагментации Янга [37] для фрагментационной области, скейлинг по поперечной массе [58]-[62], [64], [65] и радиальной переменной [56] для центральной области способствовали интенсивному исследованию инклюзивных реакций. Эти скейлинга привели к ряду важных предсказаний для энергетических зависимостей полных и дифференциальиых сечений в инклюзивных реакциях, ограничивая класс возможных теоретических моделей. Так реджевская теория дает предсказания находящиеся в согласии с Фейнмановским скейлингом, а поперечный скейлинг полученный на основе Мюллер-Реджевского подхода [58]-[62], доиолпенный гипотезой факторизации ведущих особенностей амплитуды рассеяния, воспроизводится в рамках мультипериферической модели с экспоненциальным внутренним обрезанием. Экспериментальные данные, демонстрирующие радиальиый скейлинг, совпадали с КХД вычислениями при использовании параметризации структурных функций сделанными Р.Фейпмаиом и Р.Филдом [57]. Существование £т-скейлиига для частиц с большими поперечными импульсами в р + р и периферических А + А столкновениях обусловлено влиянием жесткого процесса взаимодействия конституентов на процесс образования частиц. Изменение параметра наклона в Хт-скейлинговой закономерности для центральных Аи + Аи столкновений при энергии y/s = 200 ГэВ отражает различие физических процессов происходящих в центральной и периферических областях столкновения [284].

Скейлинговое поведение используется для предсказаний распределений по множественности(KNO-скейлииг [43]. Обобщение KNO скейлин-га проведено в работах А.И.Голохвастова [107, 108], геометрическая модификация развита в работе [285]). Правила кваркового счета (ПКС) [44]-[47] предсказывают зависимости дифференциальных сечений рассеяния на большие углы при высоких энергиях столкновений и передачах импульса, поведения форм-факторов адронов при больших переданных импульсах от числа конституентиых кварков и антикварков. Кроме этого, ПКС используются для определения асимптотического поведения (я —► 1) партоппых распределений, а также для предсказания степенного убывания сечения реакции инклюзивного образования адроиов с большими поперечными импульсами.

Применение идеи масштабной инвариантности (скейлингового поведения) для описания кумулятивного эффекта, обнаруженного в столкновениях релятивистских ядер, было предложено A.M. Балдиным [48]. В этой работе было сформулировано положение о том, что скейлинговое поведение спектров кумулятивных частиц при столкновении релятивистских ядер определяется локальными свойствами адроппой материи, а не геометрическими характеристиками сталкивающихся объектов (форм-факторов). Рассмотрение множественных процессов в пространстве инвариантных относительных 4-скоростей показало независимость распределений пионов от энергии столкновения и типа фрагментирую-щей системы. Данный метод основан на предположении об ослабления корреляций между группами частиц. Он позволяет выделять кластеры (или струи) частиц в событии, несущие информацию о различных уровнях взаимодействия.

Г.А. Лексин установил эмпирическое правило, так называемый ядерный скейлипг, для спектров протонов, дейтронов и других барионных систем в адрон-ядерных взаимодействиях [52]. Ядерный скейлинг показывает, что инклюзивное сечение нормировапнное на полное сечение является универсальной функцией, которая не зависит от типа взаимодействия и энергии взаимодействующих частиц.

Рассмотрение рассеяния электронов на ядрах, показало, что их спектры в области квазиупругого пика описываются скейлинговой функцией форма, которой не зависит ни от энергии столкновения, ни от типа ядра мишени [94].

Недавние исследования взаимодействий тяжелых ионов на RHIC [284] показали, что многие распределения пропорциональны количеству нуклонов участников столкновения, т.е. наблюдается скейлипг по отношению к числу участников. Так, общий выход частиц и полная поперечная энергия, поделенные на количество участников для различных систем постоянны. Отношение продольной скорости к эллиптическому потоку и выход частиц не зависят от энергии в широком диапазоне, если рассматривать эти величины в системе покоя одного из сталкивающихся ядер. Природа этих закономерностей до конца еще не выяснена. Возможно, что модели описывающие начальное состояние в терминах партониого насыщения будут играть важную роль в объяснении некоторых или всех скейлинговых свойств, наблюдаемых в области малых поперечных импульсов и больших множествепностей. Понимание природы данных закономерностей позволит понять свойства и эволюцию образования КХД материи, образующуюся в столкновения тяжелых ядер, имеющую высокую плотность энергии (3 — 5) ГэВ/Фм3.

При анализе экспериментальных данных по рождению заряженных адронов в р{р) -f р взаимодействиях, полученных коллаборациями CDF [111], UA1 [112] и ISR [ИЗ, 114], был установлен z-скейлинг [Ю]. Инклюзивное сечение рождения частиц, в рамках общей концепции г-сксйлипга, описывается в терминах безразмерной скейлинговой функции ip(z) и переменной z. Для построения if>(z) и 2 используются экспериментально измеряемые инклюзивные сечения рождения частиц (струй) и средние плотности множественности в исевдобыстротпом пространстве. Этот феноменологический подход основывается на достаточно общих физических принципах локальности, самоиодобия и фрактальности. Переменная 2 обладает свойствами фрактальной меры и описывает фрактальные свойства сталкивающихся нуклонов. Она зависит от их аномальных фрактальных размерностей Скейлинговая функция ф(г) интерпретируется как плотность вероятности образования частицы (струи) с данным значением величины г.

Применение концепции .г-скейлинга для анализа экспериментальных данных по рождению прямых фотонов [14]-[16], [18J, нейтральных мезонов [2] и струй [1] в р+р и р+р взаимодействиях показало справедливость данного феноменологического подхода. Было установлено, что данные в z представлении обладают энергетической и угловой независимостью. Обнаружено существование двух областей различного поведения скей-линговой функции ф(г)\ степенное поведение функции ф(г) ~ при больших значениях г и отклонение от этой зависимости при малых г. Это отличие связывается с жестким и мягким режимом процесса образования частиц (струй). Степенной характер поведения функции ф(г) при больших z согласуется с идеей о фрактальном характере процесса образования частиц. Исследования показали различие параметров наклона /3 скейлипговой функции ф(z) для 7Г° мезонов, прямых фотонов и струй в р+р и р+р столкновениях ((Зрр > /Зрр). Полученный результат связывается с различными инициирующими процессами (аннигиляция и рассеяние кварков), приводящим к рождению инклюзивной частицы/струи в рассматриваемых взаимодействиях.

В дальнейшем z-скейлинг был использован для описания процессов инклюзивного рождения адронов в р + А, А + А [И, 12, 3], л~ + р и 7г~ + А [19, 20] взаимодействиях, а также рождения прямых фотонов в р + А столкновениях [17]. При описании данных процессов определялись аномальные фрактальные размерности ядер 5а = ^jvA пионов 8К = 0.1 и преобразования z —> az, ф —► а~1ф, которые позволяли сравнивать функций ф(г) для различных ядер. Рассматриваемые процессы в z представлении подтвердили энергетическую, угловую независимость и степенное поведение скейлинговой функции ф(г) ~ при больших значениях z. Результаты проведенного анализа позволили установить А-зависимость масштабного преобразования а {А). При этом установленная зависимость оказалась одинаковой для рождения заряженных и нейтральных адронов в р + А и 7Г~ + А взаимодействиях.

Описанные особенности z-скейлинга позволили предсказать спектры заряженных частиц, прямых фотонов, нейтральных мезонов в р + р(р), 7г~ +р{А) взаимодействиях, а также ?70-мезонов ъ р+р и струй в р + р(р) столкновениях при энергиях RHIC, Tevatron и LHC. Кроме этого, была указана возможность использовать z-скейлинг как инструмент для поиска новых физических явлений, проявление которых наблюдалось бы в нарушении установленных закономерностей. Зависимость z от поперечного импульса рт (z — рт зависимость) для различных значений энергий столкновения л/s использовалась в качестве объединенного кинематического и динамического условия для оптимального поиска области возможного нарушения z скейлинга. В качестве критерия нарушения z-скейлинга предлагается использовать изменение фрактальных размерностей сталкивающихся объектов (<51,2) и параметра наклона (3 скейлин-говой функции ip(z).

Новые экспериментальные данные по инклюзивным сечениям рождения адронов и струй [208, 211], [213]-[221], полученные на RHIC и Tevatrori в новых кинематических областях, подтвердили основные закономерности 2-скейлинга [4, G, 22, 23], установленные раннее на основе анализа данных, полученных на ISR, SppS и Tevatron.

Появление новых экспериментальных данных, представляющих инклюзивные сечения рождения адронов вр+рир+р взаимодействиях, измеренных при различных значениях плотности множественности частиц в центральной области псевдобыстрот, дали возможность обобщить 2-скейлинга на более широкий круг процессов. Анализ данных в рамках обобщенного 2-скейлинга позволил описать спектры адронов при различной плотности множественности и спектры струй вр + рир + р столкновениях одной скейлинговой функцией ip(z). Этот подход был также успешно применен для описания спектров адронов в ядро-ядерных взаимодействиях. Дальнейшее обобщение 2-скейлинга позволило изучать угловую зависимость инклюзивного рождения адронов с большими рт в р + р взаимодействиях при различных плотностях множественности. Анализ данных показал, что скейлинговая функция ip(z) не зависит от энергии столкновения, атомного номера ядра, угла вылета и плотности множественности частиц. Была установлена также флсйворная независимость скейлинговая функция (совпадение формы функции ф(г) для разных типов частиц). Обобщенная концепция г-скейлинга связана с энтропией сталкивающихся систем и теплоемкостью среды, образующейся в рассматриваемых столкновениях. Установленные закономерности z-скейлинга позволяют предсказать спектры 7г±0-мезопов в области больших поперечных импульсов для Аи + Аи столкновений при энергии y/s = 200 ГэВ, а также спектры заряженных адронов, пионов и каонов в р + р взаимодействиях при энергиях LHC.

В связи с запуском коллайдера RHIC в Брукхейвепской национальной лаборатории появилась возможность экспериментального исследования скейлииговых закономерностей при рождении струй в протон-протонных и ядро-ядерных взаимодействиях в диапазоне энергий л/s = 50—500 ГэВ. Новые данные позволят не только получить информацию о процессах рождения струй в новой кинематической области, по и провести сравнение с данными, полученными на протон-антинротоипом коллайдере Tevatron при более высоких энергиях y/s = 630 — 1960 ГэВ.

Для дальнейшей проверки теории КХД, изучения механизмов образования струй и их структуры необходимо иметь адекватное соответствие между теоретическим описанием струй в рамках КХД и их экспериментальным представлением. Последнее требует определения этих объектов в терминах экспериментально измеряемых величин, получаемых с использованием адроиных и электромагнитных калориметров или других детектирующих приборов. В экспериментах для реконструкции струй наиболее часто используются разнообразные конусные алгоритмы [255] и &т-алгоритм [256]. Несмотря на успешное применение этих алгоритмов для выделения струй ър+рир+р столкновениях при энергиях коллайдера Tevatron, реконструкция струй в Аи + Аи взаимодействиях на RHIC была затруднена из-за большого фона, так называемых "мягких процессов". Коллаборации STAR и PHENIX установили существование струй по наличию азимутальных корреляций между адроиами с большими поперечными импульсами [257, 258].

Поиск соответствия между теоретическим и экспериментальным описанием струй, исследование влияния параметров алгоритмов реконструкции на спектры струй, а также определение области оптимальных значений этих параметров является актуальным и составляет одну из основных задач физики струй. Решение данной проблемы позволит получить более точную информацию о жестком взаимодействии конституептов, и соответственно провести дальнейшую проверку теории КХД, понять механизмы образования струй и их структуры. Изучение влияиия параметров конусного алгоритма на вероятность выделения iV-струй, характеристики выделенных струй, а также на их спектры в рт и z представлении проведены в работе [5]. Результат анализа позволил установить диапазон, в котором спектры струй не зависят от параметров алгоритма.

Общая характеристика работы

В диссертации представлены результаты изучения свойств z-скейлинга в рождении 7г° мезонов в р + р(р, ^4) взаимодействиях, 7у°-мезоиов в р + р и струй в р + р(р) столкновениях при высоких энергиях. Для анализа использовались экспериментальные данные по инклюзивным спектрам, полученные на коллайдерах ISR, SppS, Tevatron и RHIC коллабораци-ями AFS, UA1, UA2, DO, CDF, Е557, PHENIX и STAR. Представлены результаты предсказательных расчетов импульсных спектров мезонов и струй в широкой области энергий столкновения и поперечных импульсов, рожденных частиц/струй. Результаты анализа сравниваются, в рамках z-скейлинга, с последними данным, полученными на RHIC и Tevatron при самых больших энергиях, достигнутых в настоящее время. Определены критерии возможного нарушения z-скейлинга. Приведены результаты исследований влияния параметров конусного алгоритма реконструкции струй на вероятность выделения iV-струйных событий, характеристики и спектры струй в рт и г представлениях. Таким образом в диссертации представлены результаты, обобщающие теорию z скейлин-га па более широкий класс физических процессов и демонстрирующие прикладные возможности г скейлиига как метода анализа экспериментальных данных в поиске новых закономерностей рождения частиц в физике высоких энергий.

Актуальность изучаемых задач

Поиск скейлинговых закономерностей всегда был предметом интенсивных исследований при изучении взаимодействий частиц и ядер высоких энергий. Как правило, их открытия (скейлинги Бъеркена, Фейпмана, Кобы-Нильсена-Олесепа, кумулятивное рождение и др.) способствовали выявлению новых свойств взаимодействий и структуры частиц, а также существенному продвижению в развитии теории сильных взаимодействий. Установленные закономерности позволили вычислять различные характеристики процессов (сечения, структурные функции, распределения по множественности и др.) в новых кинематических областях и, тем самым, демонстрировали предсказательную силу существующих теорий. Отклонения от скейлингового поведения характеристик, наблюдаемые в новой более широкой экспериментально-исследованной кинематической области, рассматриваются, как правило, как проявления новых физических закономерностей. Эти отклонения в дальнейшем изучаются и составляют основу для последующего развития более обобщенной теории.

Одним из основных методов исследования ядерной материи и свойств среды, образующейся при взаимодействии адроиов и ядер является поиск нарушения закономерностей, установленных для частицы с большими поперечными импульсами и струй в элементарных лептон-адронных и адрои-адронных взаимодействиях. Последние представляют собой кол-лимированпые в пространстве и времени потоки высокоэнергетических частиц. Считается, что они являются результатом взаимодействия элементарных конституептов (кварков и глюонов) и их последующего превращения в реальные частицы.

Изучение скейлипговых закономерностей рождения струй, отражающих механизм их образования и структуру, требует адекватного соответствия между теоретическим описанием струй в рамках теории КХД и их экспериментальным представлением. Последнее требует определения этих объектов в терминах измеряемых величии, получаемых с использованием адронных и электромагнитных калориметров или других детектирующих приборов. Поиск такого соответствия, исследование влияния параметров алгоритмов реконструкции па спектры струй, определение области оптимальных значений этих параметров является актуальным и представляет одну из основных задач физики струй.

Одна из новых закономерностей в рождении заряженных адронов с большими поперечными импульсами при взаимодействии (анти)протоиов и ядер при высоких энергиях получила название 2 скейлиига [13]. Проверка установленных свойств z скейлинга, их изучение при рождении нейтральных мезонов и струй в р(р)+р взаимодействиях, а также поиск новых закономерностей в рамках этой теории является актуальной задачей. Ее решение нацелено на установления новых физических закономерностей в физике высоких энергий, проверку предсказательной силы КХД, а также па установление дополнительных ограничений на модели рождения адронов. Изучение свойств г скейлинга в р + Л и А + А взаимодействиях проводится с целью выявления особенностей образования частиц в сложных системах и изучения влияния ядерной среды на процесс формирования частиц. Нарушение 2 скейлинга при высоких энергиях предлагается рассматривать как указание на возможность существования новых физических процессов или закономерностей таких как фазовые переходы в адронной и ядерной материи, структурность кварков, фрактальпость пространства и времени, новые виды взаимодействий. Все перечисленное выше свидетельствует о том, что задачи поставленные и решаемые в диссертации актуальны.

Цель исследования

Целыо работы является:

• Построение скейлинговой функции ip(z) и переменной z для процесса инклюзивного рождения 7г° мезонов в р + р(р, А) взаимодействиях, rf мезонов в р + р и струй в р + р(р) столкновениях.

• Исследование свойств z представления нейтральных мезонов и струй в рассматриваемых процессах. Сравнение свойств скейлинговой функции ip(z) для 7г° мезонов и струй вр+рир+р взаимодействиях. Проверка z скейлинга для нейтральных мезонов и струй, рожденных на RHIC и Tevatron при энергиях 200 и 19G0 ГэВ, соответственно.

• Предсказание импульсных спектров тг° мезонов в р + р(р, А) взаимодействиях, if мезонов в р + р и струй в р + р(р) столкновениях при энергиях RHIC и Tevatron в более широкой, чем ранее исследованной, области поперечных импульсов. Установление критерия для поиска возможного нарушения z-скейлинга в столкновениях адронов/струй при более высоких энергиях.

• Исследование влияние параметров конусного алгоритма реконструкции струй на вероятность выделения ^-струйных событий, характеристики и спектры струй в рт и 2 представлениях.

Научная новизна

В диссертации:

• Впервые построена скейлипговая функция ip(z) и переменная z для рождения 7Г° мезонов в р+р, p+р п р+ А взаимодействиях и rf мезонов в р + р и струй в р + р, р + р столкновениях при высоких энергиях.

• Впервые изучены свойства г-скейлинга рождения нейтральных мезонов и струй в адрои-адронпых и адрон-ядерных взаимодействиях при высоких энергиях. Установлена энергетическая, угловая независимость и степенное поведение скейлинговой функции ip{z) при больших значениях z. Установлена А-зависимость масштабного преобразования &{А), позволяющего сравнивать скейлинговые функции для различных ядер и свидетельствующая о самоподобном характере влияния ядерной среды на механизм формирования частиц с большими поперечными импульсами.

• Впервые на основе г-скейлинга предсказаны импульсные спектры 7г° мезонов вр + р, р + рир + А взаимодействиях, спектры rf мезонов р + р и струй в р + р, р + р столкновениях для различных кинематических диапазонов при энергиях RHIC и Tevatron. Определены критерии для поиска возможного нарушения 2-скейлинга в столкновениях при более высоких энергиях и области, в которых такой поиск будет наиболее оптимален.

• Установлена степень влияния параметров конусного алгоритма на спектры струй в г представлении.

Научно-практическая ценность работы

• Созданы программы для расчета и исследования свойств скейлин-говой функции ф{г) и переменной z для рождения 7г° мезонов в р + р, р + р и р + А взаимодействиях, if мезонов в р + р и струй в р + р, р + р столкновениях.

• На основании установленных свойств z-скейлинга, предсказаны спектры 7Г° мезонов в р + р(р, А) взаимодействиях, if мезонов в р + р и струй в р + р{р) столкновениях при энергиях RHIC, Tevatron и LHC, которые могут быть использованы для планирования новых экспериментов.

• Предложена сигнатура проявления новых физических закономерностей при рождении частиц/струй в рамках теории z скейлинга.

• Указаны кинематические границы независимости спектров струй в г представлениях от параметров конусного алгоритма реконструкции струй.

• Показана принципиальная возможность применения метода z-скейлиига для анализа экспериментальных данных и планирования новых экспериментов по рождению нейтральных мезонов и струй как при более высоких энергиях достижимых па LHC, так и при меньших энергиях в области больших поперечных импульсов, соответствующих большим значениям скейлииговой переменной z.

Защищаемые положения

• Процедура построения скейлинговой функции ф(г) для рождения 7г° мезонов вр + р, p + рир+А взаимодействиях, if мезонов вр + ри струй вр+рир+р столкновениях при высоких энергиях.

• Свойства z-скейлинга в рождении нейтральных мезонов и струй. Энергетическая, угловая независимость и степенное поведение, ip(z) ~ скейлинговой функции при больших значениях z в рождении нейтральных мезонов в р(р) + р, р + А и струй в р(р) + р столкновениях. Различие параметров наклона (3 скейлинговой функции ф(г) вр + ри р + р столкновениях для 7г° мезонов и струй (/Зрр > (Зрр). Зависимость масштабного преобразования z —> a(A)z, ф —► а~1(А)ф от атомного номера ядра (А-зависимость), используемого при сравнении функций ф(г) для различных ядер и свидетельствующая о самоподобиом характере влияния ядерной среды на механизм формирования частиц с большими поперечными импульсами.

• Предсказания на основе z скейлинга импульсных спектров 7Г° мезонов в р + р(р, А) взаимодействиях, rf мезонов в р+р и струй в р + р{р) столкновениях для различных кинематических диапазонов при энергиях RHIC и Tevatron.

• Предложение об использование г скейлинга как метода поиска новых физических закономерностей при рождении частиц и струй, образующихся в адрон-адроипых и адрон-ядерных взаимодействиях при высоких энергиях.

• Результаты выбора параметров конусного алгоритма реконструкции струй в р + р взаимодействиях при y/s = 200 ГэВ. Установлено, что параметр Esccd = (0.5 - 1.5) ГэВ не влияет, a Eait и R изменяют тип реконструированных событий (1, 2,.1М-струйные). Показано, что точность восстановления двумя лидирующими струями (в N-струйных событиях) поперечного импульса и направления жестко рассеянного партона не зависит от параметра Ecut при R=0.7 и чувствительна к величине параметра R.

• Зависимость инклюзивных сечений струй и их ^-представлений в области Eyet < 25 ГэВ и независимость наклона /? скейлипговой функции в области E^et = (25 - 60) ГэВ от параметров конусного алгоритма.

Основные публикации и апробация работы

Материалы, представленные в диссертации, докладывались и обсуждались на научных семинарах ЛВЭ, ЛВЭ-ЛФЧ ОИЯИ, ИТЭФ, БНЛ, XV, XVII и XVIII Международных семинарах по проблемам физики высоких энергий "Релятивистская ядерная физика и квантовая хромоди-намика"(Дубна, 2000, 2004, 2006), сессии-конференции секции ЯФ ОФН РАН "Физика фундаментальных взаимодействий"(Москва, 2004), рабочих совещениях "Hard probes in heavy-ion collisions at the ЬНС"(ЦЕРН, 2001-2003), "Relativistic Nuclear Physics: From Hundreds of MeV to TeV" (Slovakia, Stara-Lesna, 2003; Dubna, 2005), XXXIII Международной конференции по физике высоких энергий (Москва, 2006), рабочем совещании Европейской исследовательской группы по физике ультрарелятивистских тяжелых ионов (Дубна, 2006). Результаты исследований, представленных в диссертации, опубликованы в 8 работах.

Структура диссертации

Диссертация состоит из введения, шести глав, заключения, четырех приложений и списка цитируемой литературы (286 наименований). Общий объем 192 страницы, в том числе 56 рисунков и 5 таблиц.

В заключении сформулируем основные физические и методические

результаты диссертационной работы:

• Внервые, иснользуя экснериментальные данные но инклюзивным

сечениям рождения, построены скейлинговая функции 'ф{г) и неремен ная Z для рождения тг^ мезонов в р+р{р, А) взаимодействиях, rf мезонов

в р + р ц струй в >^ + р{р) столкновениях. Проведено обобщение метода

Z скейлинга на описание более широкого круга физических нроцессов,

включающих рождение нейтральных мезонов и струй. Подтверждены

результаты но скейлинговым закономерностям рождения заряженных

адронов в р + р{Л) столкновениям в z представлении. • Установлены свойства z нредставления экспериментальных дан ных для рассматриваемых нроцессов - энергетическая, угловая незави симость и существование двух областей различного новедепия скейлип говой функции ^{z). Установлено степенное поведение функции 'ф{г)

z^ при больших значениях z и отклонение от данной зависимости в

области малых z. Полученный результат интернретируются как прояв ление жесткого и мягкого режима нроцесса образования частиц (струй). Степенной характер функции 'ф{z) согласуется с идеей о фрактальном

характере процесса рождения частиц (струй). С уменьшением величины

фрактальной меры z уменьшается разрешение, нри котором структура

элементарного столкновения может быть выделена из рассматриваемого

взаимодействия. В настоящее время есть основания предполагать, что

это общее свойство образования частиц при больших z. Поэтому экс периментальная проверка установленной закономерности нредставляет

значительный интерес для развития моделей онисывающих рождение

частиц. Установлено отличие параметров паклона Р скейлинговой функ ции ф{z) для 7г^ мезонов и струй Bp-\-piip+p столкновения {Ррр > Ррр). Этот результат свидетельствует о существенном различии подпроцессов

ипициируюнщх рождепие частиц (струй) па малых масштабах. • Установлена Л-зависимость масштабного преобразования z —>

a{A)z, ф —^ а^{А)ф, иснользуемого нри сравнении функций ф{z) для различных ядер. Полученный результат, ноддерживает гинотезу о само нодобном и фрактальном характере влияния ядерной среды на механизм

формирования частиц с большими понеречными имнульсами. • На основе установленных свойств 2-скейлинга нредсказаны им пульсиые снектры тг^ мезонов в р-\- р , р -\- р и р + А взаимодействиях,

снектры if мезонов р + р п струй в р + р ир + р столкновениях. энергии столкновения 200 ГэВ и поперечного импульса 20 ГэВ/с. Дан ные но рождению струй на Tevatron нри энергии 1960 ГэВ нодтвердили

энергетическую, угловую независимости и стененное поведение скейлин говой функции •0(2) при больших значениях z для рождения струй в

р + р взаимодействиях. • Установлена принципиальная возможность поиска и изучения но вых физических закономерностей, таких как фазовый переходы адрон ной и ядерной материи и др., проявляюш,ихся в нарушении установлен ных скейлинговых закономерностей. Изменение параметра наклона Р

скейлинговой функции ^{z) в области ее асимптотического поведепия и

значения фрактальной размерности ядер 5А могут служить количествеи ной характеристикой нарушения z-скейлинга. Предложена объединенная

кинематическая и динамическая зависимость {z — р^-зависимость) для

выбора области, где поиск возможного нарушения z скейлинга онтима лен. • Исследовано влияние параметров конусного алгоритма реконструк ции струй на количество выделяемых в событии струй и их характери стики. Показано, что параметр Eseed= (0.5 - 1.5) ГэВ не влияет, а нара метры Ecut, R изменяют тип реконструированных событий (1-, 2-,...N-

струйные). Установлено, что точность восстановления двумя лидирую щими струями (в N-струйных событиях) иоперечного импульса и нанрав ления жестко рассеянного партона не зависит от параметра Ecut при R

= 0.7 и чувствителен к величине R. Данные характеристики для двух струйных событий зависят как от Ecut, так и R. • Установлена зависимость сечений рождения струй в р + р взаимо действиях при л/s = 200 ГэВ в области Е"^ *^ < 25 ГэВ в рг и 2 пред ставлениях от параметров конусного алгоритма. Для двухструйных со бытий эта область уменьнтется до Ej'^^ < 15 ГэВ. Показано отсутствие

влияния параметров алгоритма на наклон /3 скейлинговой функции в дианазоне Ej^^^ = (25 - 60) ГэВ. Для более точной проверки асимптоти ческого поведения скейлинговой функции ф{г) нри энергии 200 ГэВ на

RHIC необходимо увеличение статистики экспериментальных данных в

дианазоне Е^^* > 25 ГэВ.

• Созданы программы для построения и исследования свойств скей линговой функции ф{г) и неременной z для рождения тг^ мезонов в

р{р)+р и р+А взаимодействиях, rf мезонов в р+р и струй в р{р)+р столк новениях. Разработано нрограммное обеспечение позволяющие объеди нять и корректировать различные наборы данных, полученные при мо делировании событий программой PYTHIA. Программа реконструкции

струй, воспроизводит основные шаги экснериментального алгоритма DO

и дополнительно учитывает возможность перекрытия многих струй.БЛАГОДАРНОСТИ

В заключении я хочу поблагодарить всех коллег, с которыми мне но счастливилось работать во время написания статей и диссертации. Хочу

выразить особую благодарность начальнику отдела профессору Пане братцеву Ю.А. за понимание сложившейся жизненной ситуации и со здание оптимальных условий работы. Я очень благодарна своему науч ному руководителю Токареву М.В. за постоянную поддержку, советы,

разъяснения, организационную номош,ь и бесконечное тернение. На нро тяжении всей работы большое значение для меня имело обсуждение и

сравнение результатов, а также конструктивная критика со стороны Ро гачевского О.В.. Хочу выразить благодарность Ю.А. Трояну и В.Л. Лю бошицу за помош,ь в подготовке представления диссертации. Я благодар на своему мужу Дедовичу Д.В. за помош,ь в повышении компьютерной

грамотности, обсуждении математических и методических подходов в

вычислениях, а также за терпение и помош,ь во время этой работы.

1. M.V. Tokarev and T.G. Dedovich: z-Scaling and Jet production in hadron-hardron collisions at high energies 1.t. J. Mod. Phys. A 15, 3495 (2000); Preprint JINR-E2-99-300.

2. M.V. Tokarev, O.V. Rogachevski and T.G.Dedovich: Scaling Features of 7r°-meson production in high-energy p-fp-collisions.J. Phys. G: Nucl. Part. Phys. 26, 1671 (2000).

3. M.V. Tokarev, O.V. Rogachevski and T.G. Dedovich: A-dependence of 7r°-meson production in proton-nucleus and nucleus-nucleus collisions at high energy. JINR Commun. E2-2000-90, 2000 (Dubna).

4. Т.Г. Дедович и M.B. Токарев: Влияние параметров конусного алгоритма на эффективность и характеристики реконструированных струй в р + р-взаимодействиях при энергииy/s = 200 ГэВ. Письма в ЭЧАЯ4, 4, 140 (2007); Preprint JINR-P2-2006-108, 2006 (Dubna).

5. M.V. Tokarev and T.G. Dedovich: Verification of z-scaling at RHIC and Tevatrone. ЯФ 68, 3, 433 (2005).

6. T.G. Dedovich and M.V. Tokarev: Jet in p + p collisions at RHIC and MC study of г-scaling. Proceeding of the XVIII1.ternational Seminar on High Energy Physics Problems (ISHEPP XVIII), arXiv:0708.2465vl hep-phj

7. M.V. Tokarev, I. Zborovsky and T.G. Dedovich: z-scaling at RHICand Tevatron. Proceeding of the XVIII International Seminar onHigh Energij Physics Problems (ISHEPP XVIII), arXiv:0708.2464vl hep-ph.

8. Zborovsky, Yu.A. Panebratsev M.V. Tokarcv and G.P. Skoro Phys. Rev. D 54, 5548 (1996); Preprm* JINR-E2-96-148, 1997 (Dubna).

9. Zborovsky, M.V. Tokarcv, Yu.A. Panebratsev and G.P. Skoro, Preprint JINR-E2-97-24, 1997 (Dubna).

10. I. Zborovsky and M. Tokarev, Phys. Part. Nucl. Lett. 3, 312 (2006); Preprint JINR-E2-2005-76.

11. M. Tokarev, Phys. Part. Nucl. Lett. 3, 7 (2006); Preprint JINR-E2-2005-76.

12. I. Zborovsky, M. Tokarev, PrepnnUINR-E2-2006-34; hep-ph/0603221.

13. I. Zborovsky, M. Tokarev, Phys. Rev. D 75, 094008 (2007).

14. A.M. Балдин и dp., ЯФ 44, 1034 (1989).

15. A.M. Балдин и др., ЯФ 52, 1427 (1990).

16. L.A. Didenko et al, Nucl. Phys. A 525, 653 (1991).

17. A.M. Балдин и др., ЯФ 48, 995 (1988).

18. L. Nottale, World Scientific Publishing Co.Pte.Ltd. (1993).

19. J.Aubert et al, Phys. Lett. В 123, 275 (1983).

20. J.D. Bjorken, Phys. Rev. 179, 1547 (1968).

21. J.D. Bjorken and E.A. Paschanos, Phys. Rev. 185, 1975 (1969).

22. R.P. Feynman Phys. Rev. Lett. 23, 1415 (1969).

23. J. Benecke et ai, Phys. Rev. 188, 1975 (1969).

24. Yu. V. Bushnin et al., Phys. Lett. В 29, 48 (1969).

25. Yu. V. Bushnin et al, Phys. Lett. В 30, 506 (1969).

26. D.B. Smith et al, Phys. Rev. Lett. 23, 1064 (1969).

27. D.R. Morrison CERN/PhD II/Phys., 46 (1974).

28. P. Фейнман, Взаимодействие фотонов с адронами, Москва, Мир, (1975).

29. Z. Koba, Н.В. Nielsen and P. Olesen, Nucl Phys. В 40, 317 (1971).

30. V.A. Matveev, R.M. Muradyan and A.N. Tavkhelidze, Part. Nuclei 2, 7 (1971);

31. V.A. Matveev, R.M. Muradyan and A.N. Tavkhelidze, Lett. Nuovo Cim. 5, 907 (1972);

32. V.A. Matveev, R.M. Muradyan and A.N. Tavkhelidze, Lett. Nuovo Cim. 7, 719 (1973).

33. S.J. Brodsky and G.R. Farrar, Phys. Rev. Lett. 31, 1153 (1973).

34. A.M. Балдин, Краткие сообщения no физике, 1, 35 (1971).

35. A.M. Балдии, ЭЧАЯ, т.8, вып. 3, 429 (1977).

36. B.C. Ставинский, Сообщения ОИЯИ 32-9528. Дубна (1976).

37. V.S. Stavinsky, Sov. J. Part. Nucl. 10, 949 (1979).

38. Ю.Д. Баюков, u др., ЯФ, 19, 6, 1266 (1974).

39. Ю.П. Антуфьев, и др., ЯФ, 13, 3, 473 (1971).

40. Ю.П. Антуфьев, и др., УФЕ, 14, 499 (1969).

41. Н.А. Бургов, и др., ЯФ, 24, 6, 1183 (1976).

42. J.R. Johnson, et al., Phys. Rev. D 17, 1292 (1978).

43. R.D. Field and R.P. Feynman, Phys. Rev. D 15, 2590 (1977).

44. J.R. Freeman and C. Quigg, Phys. Lett. В 47, 39 (1973).

45. M.H. Кобринский, А.К. Лиходед и A.H. Толстенков, Препринт ИФ-ВЭ 74-28, 1974 (Серпухов).

46. А.К. Лиходед и А.Н. Толстенков, Препринт ИФВЭ 74-51, 1974 (Серпухов).

47. S.S. Pinsky and G.H. Thomas, Preprint ANL/HEP 7345 (1973).

48. S.R. Choudhury, Phys. Lett. В 48, 246 (1974).

49. Takeo Inami, Preprint RL-74. 039 81 (1974).

50. A.K. Лиходед, Письма в ЖЭТФ 20, вып.6, 433 (1975).

51. A.K. Лиходед и П.В. Шляпников, УФН124, вып.1, 324 (1975).

52. D.J.Fox, et al, Phys. Rev. Lett. 33, 1504 (1974).

53. E.M. Riordan, et al, SLAC-PUB-1634, (1975).

54. H.L. Anderson, et al, Phys. Rev. Lett. 37, 4, (1976).

55. K. Wilson, Phys. Rev. 179, 1499 (1969).

56. B.L. Ioffe, Phys. Lett. В 30, 123 (1969).

57. Y. Frishman, Ann. Phys. 66, 373 (1971).

58. R.A. Brandt and G. Preparata, Nucl. Phys. В 27, 541 (1971).

59. N. Christ, B.HassIacher and A.Mueller, Phys. Rev. D 6, 3543 (1972).

60. E. Strueckelberg and G. Peteman, Phys. Rev. 5, 499 (1954).

61. M. Gell-Mann and F. Low, Phys. Rev. 95, 1300 (1954).

62. C.G. Gallan, Phys. Rev. D 2, 154 (1970).

63. K. Symanzik, Comm. Mass. Phys. 18, 227 (1970).

64. K. Wilson, Phys. Rev. D 3, 1818 (1971).

65. D. Gross and F. Wilczek, Phys. Rev. Lett. 30, 1343 (1973).

66. G. Altarelli and G. Parisi, Nucl. Phys. В 126, 298, (1977).

67. H. Georgi and H.D. Politzer Phys. Rev. D 9, 416, (1974).

68. H. Georgi and H.D. Politzer, Phys. Rev. Lett. 36, 1281, (1976)

69. T. Erratum, Phys. Rev. D 14, 1829 (1976).

70. O. Nachtmann, Nucl. Phys. В 63, 237 (1973).

71. R.M. Barnett, D. Schlatter and L. Trentadue, Phys. Rev. Lett. 46, 16591981).

72. D.W. Duke and R.G. Roberts, Nucl. Phys. В 165, 243 (1980).

73. F. Eisele, M. Gluck, E. Hoffman and E. Reya, Phys. Rev. D 26, 411982).

74. E.D. Bloom and F.J. Gilman, Phys. Rev. Lett. 25, 1140 (1970).

75. E.D. Bloom and F.J. Gilman, Phys. Rev. D 4, 2901 (1971).

76. V. Rittenberg and H.R. Rubinstein, Phys. Lett. В 35, 50 (1971).

77. F.W. Brasse, et al, Nucl. Phys. В 39, 421 (1972).

78. A. De Rujula, H. Georgi and H.D. Politzer, Phys. Rev. D 15, 2495 (1977).

79. A. De Rujula, H. Georgi, H.D. Politzer, Ann. Phys. 103, 315 (1977).

80. P. Bosted et al, Phys. Rev. Let. 49, 1380 (1982).

81. E. Pace and G. Salme Report IPFN-ISS 82/1.

82. R.M. Barnett, Phys. Rev. Lett. 48, 1657, (1982).

83. R.M. Barnett, Phys. Rev. D 27, 41, (1983).

84. J.J.Aubert et al, Phys. Lett. В 105, 322, (1981).

85. J.J.Aubert et al, Phys. Lett. В 105, 315 (1981).

86. H.Abramowicz et al, Report CERN-EP/82-23.

87. H.Abramowicz et al, Report CERN-EP/81-168.

88. B.Q. Ma, Phys. Lett. В 176, 179 (1986).

89. H.H. Калмыков и Г.Б. Христиансен, Письма в ЖЭТФ 23, 595 (1976).

90. P. Slattery, Phys. Rev. Lett 29, 1624 (1972).

91. P. Slattery, Phys. Rev. D 7, 2073 (1973).

92. A. Wroblewski, Acta Phys. Pol 84, 857 (1973).

93. A.I. Golokhvastov, Sov. J. Nucl. Phys. 27, 430 (1978).

94. A.I. Golokhvastov, Sov. J. Nucl Phys. 30, 128, (1979).

95. R. Szwed and G. Wroshna Report CERN-EP/85-43 (1985).

96. S.J. Brodsky, Proceeding of the VIII Summer School in Nuclear and Particle Physics, Launceston, Tasmania, edited by R.Delbourgo and J.R. Fox, 173 (1987).

97. F. Abe, et.al, Phys. Rev. Lett. 61, 1819, (1988).

98. C. Albajar, et al, Report CERN-EP/89-85, 1989.

99. B. Alper, et al, Nucl Phys. В 87, 19 (1975).

100. В. Alper, et al, Nucl Phys. В 100, 237 (1975).

101. M. Albrow, et al, Nucl Phys. В 156, 19 (1973).

102. D. Antreasyan, et al, Phys. Rev. D 19, 764 (1979).

103. J. Cronin, et al, Phys. Rev. D 11, 3105 (1975).

104. V. Abramov, et al, Sov. J. Nucl Phys. 41, 357 (1985).

105. D.E. Jaffe et al, Phys. Rev. D 40, 2777 (1989).

106. C. Albajar et al (UA1 Collaboration), Phys. Lett. В 209, 385 (1988).

107. J.A. Appcl et al (UA2 Collaboration), Phys. Lett. В 176, 239 (1986).

108. J. Alitti et al (UA2 Collaboration), Phys. Lett. В 263, 544 (1991).

109. R. Ansari et al (UA2 Collaboration), Z. Phys. С 41, 395 (1988).

110. F. Abe et al. (CDF Collaboration), Phys. Rev. Lett. 68, 2734 (1992).

111. F. Abe et al. (CDF Collaboration), Phys. Rev. D 48, 2998 (1993).

112. F. Abe et al. (CDF Collaboration), Phys. Rev. Lett. 73, 2662 (1994).

113. L. Nodulman (CDF Collaboration), Proceeding of the XXVI International Conference on High Energy Physics, Warsaw, Poland, 25-31 July, 1996, PA04-76; FERMILAB-Con-96/337-E.

114. F. Abe et al. (CDF Collaboration), Phys. Rev. D 41, 2330 (1990).

115. S. Abachi et al. (DO Collaboration), Preprint FERMILB-Pub-96/072-E.

116. S. Fahcy (DO Collaboration), PhD. Thesis, Michigan State University1995).

117. Y.-C. Liu. (DO Collaboration), PhD. Thesis, Northwestern University1996).

118. M. Bonesini et al. (WA70 Collaboration), Z. Phys. С 38, 371 (1988).

119. E. Anassontzis et al. (R806 Collaboration), Z. Phys. С 13, 277 (1982).

120. Т. Akesson et al. (R807 Collaboration), Sou. J. Nucl. Phys. 51, 836 (1990).

121. A. Angelis et al. (R110 Collaboration), Phys. Lett. В 94, 106 (1980).

122. A. Angelis et al. (R110 Collaboration), Nucl. Phys. В 327, 541 (1989).

123. L. Apanasevich et al. (E706 Collaboration), Preprint FERMILAB-Pub-97/351-Е; e-Print Archive hep-ex/9711017.

124. N.D. Giokaris et al., Phys. Rev. Lett. 47, 1690 (1981).

125. H.J.Frich et al, Phys. Rev. D 27, 1001 (1983).

126. G.J. Donaldson et al., Phys. Rev. Lett 36, 1110, (1976).

127. G.J. Donaldson et al, Phys. Rev. Lett. 40, 917, (1978).

128. G.J. Donaldson et al, Phys. Rev. Lett. 73, 375, (1978).

129. C. DeMarzo et al, Phys. Rev. D 36, 16 (1993).

130. L.K. Turchanovich et al, Yad.Fiz. 56, 116 (1993).

131. V.V. Abramov et al, Sov. J. Nucl Phys. 41, 700 (1985).

132. G. Alverson et al, Phys. Rev. D 48, 5 (1993).

133. L. Apanasevich et al, Phys. Rev. Lett. 81, 2642 (1998).

134. A.G. Clark et al, Nucl Phys. В 142, 189 (1978).

135. A.L.S. Angelis et al, Phys. Lett. В 185, 213 (1987).

136. A. Karabarbounis et al, Phys. Lett. В 104, 75 (1981).

137. M.A. Facssler, Phys. Rep. 115, 1 (1984).

138. R. Albrecht et al (WA80 Collaboration), Eur. Phys. J. С 5, 255 (1998).

139. M.M. Aggarwal et al (WA98 Collaboration), nucl-ex/9806004.

140. F.J.M. Geurts (WA98 Collaboration), PhD Thesis, Universiteit Utrecht, The Netherlands (1998).

141. A.L.S. Angelis et al, Phys. Lett В 79, 505, (1978).

142. С. Kourkoumelis et al, Phys. Lett В 83, 257 (1979).

143. С. Kourkoumelis et al, Phys. Lett В 84, 271 (1979).

144. С. Kourkoumelis et al, Z. Phys. 5, 95 (1980).

145. D. Lloyd Owen et al, Phys. Rev. Lett 45, 89 (1980).

146. T. Akesson et al, Z. Phys. С 18, 5 (1983).

147. Т. Akesson et al, Report CERN-EP/89-98.

148. K. Eggert et al, Nucl Phys. В 98, 49 (1975).

149. F.W. Busser et al, Nucl Phys. В 106, 1 (1976).

150. R Darriulat et al, Nucl Phys. В 110, 365 (1976).

151. A.G. Clark et al, Phys. Lett В 74, 267 (1978).

152. A.G. Clark et al, Nucl Phys. В 142, 189 (1978).

153. M. Banner et al, Phys. Lett В 115, 59 (1982).

154. W. Thome et al, Nucl Phys. В 129, 365 (1977).

155. D.R. Ward, Report CERN-EP/87-178 (1987).

156. M. Adamus et al, Preprint IHEP-88-121, 1988 (Serpukhov).

157. G. Alner et al, Z.Phys. С 33 (1986) 2330.

158. J. Povlis et al, Phys. Rev. Lett 51, 967 (1983).

159. R. Albrecht et al (WA80 Collaboration), Z. Phys. С 47, 367 (1990).

160. G. Alverson et al. (E706 Collaboration), Phys. Rev. D 48, 5 (1993).

161. L. Apanasevich et al. (E706 Collaboration), Phys. Rev. Lett. 81, 2642 (1998).

162. T. Akesson et al. (AFS Collaboration), Phys. Lett. В 118, 185 (1982).

163. Т. Akesson et al. (AFS Collaboration), Phys. Lett. В 118, 193 (1982).

164. Т. Akesson et al. (AFS Collaboration), Phys. Lett. В 123, 133 (1983).

165. A. Sambamurti et al. (E557 Collaboration), Phys. Rev. D 41, 1371 (1980).

166. M. Banner et al. (UA2 Collaboration), Phys. Lett. В 118, 203 (1982).

167. G. Arnison et al (UAl Collaboration), Phys. Lett. В 123, 115 (1983).

168. F. Abe et al (CDF Collaboration), Phys. Rev. Lett. 68, 1104 (1992).

169. F. Abe et al (CDF Collaboration), Phys. Rev. Lett. 62, 613 (1989).

170. F. Abe et al. (CDF Collaboration), Phys. Rev. Lett. 70, 1376 (1993).

171. F. Abe et al. (CDF Collaboration), Phys. Rev. Lett. 74, 3439 (1995).

172. F. Abe et al. (CDF Collaboration), Phys. Rev. Lett. 77, 438 (1996).

173. F. Abe et al. (CDF Collaboration), Phys. Rev. Lett. 80, 3461 (1998).

174. A. Bhatti et al. (CDF Collaboration), Proceeding of the Divisional Meeting of the Division of Particles and Fields, APS, Minneapolis, August 10-15 (1996);Preprint Fermilab-Conf-96/352-Е.

175. J. Lamoureux et al (CDF Collaboration), Proceeding of the XVI International Conference on Physics in Collisions (PIC96), Mexico City, Mexico, June 19-21 (1996); Preprint Fermilab-Conf-97/017-Е.

176. A. Bhatti et al (CDF Collaboration), Proceeding of the XXVIII International Conference on High Energy Physics, Warsava, Poland, 25-31 July (1996).

177. E. Kovacs et al (CDF Collaboration), Preprint Fermilab-Conf-94/215-E (1994).

178. D. Elvira (DO Collaboration), PhD. Thesis Universodad de Buenos Aires, Argentina (1995).

179. A. Abachi et al. (DO Collaboration), Proceeding of the XXVIII International Conference on High Energy Physics, Warsava, Poland,25.31 July (1996).

180. I.A. Bertram et al. (DO Collaboration), Proceeding of the XI Topical Workshop on pp Collider Phijsics, Abano Terme (Padova), Italy, May26. June 1 (1996).

181. J. Krane (DO Collaboration), Proceeding of the Divisional Meeting of the Division of Particles and Fields, APS, Minneapolis, August 10-15 (1996); Preprint Fermilab-Conf-96/304-Е.

182. G.C. Blazey et al. (DO Collaboration), Proceeding of the XXXI Rencontres de Moriond QCD and High Energy Hardronic Interactions, Les Ares, France, March 23-30 (1996).

183. A. Abachi et al. (DO Collaboration), Proceeding of the XVII International Symposium on Lepton-Photon Interaction, Beijing, China, August 10-15 (1995).

184. F. Nang et al. (DO Collaboration), Preprint Fermilab-Conf-94/323-Е (1994).

185. F. Nang et a/.(D0 Collaboration), Proceeding of APS Division of Particles and Fields, Albuquerque (1994).

186. J.T. Linneman et al. (DO Collaboration), Proceeding of the XXVII International Conference on High Energy Phijsics, Glasgow, August (1994).

187. J. Alitti et al (UA2 Collaboration), Phys. Lett. В 257, 232 (1991).

188. G. Arnison et al (UA1 Collaboration), Phys. Lett. В 172, 461 (1986).

189. С. Albajar et al (UAl Collaboration), Nucl Phys. В 309, 405 (1988).

190. P. Bagnaia et al (UA2 Collaboration), Z. Phys. С 20, 117 (1983).

191. P. Bagnaia et al (UA2 Collaboration), Phys. Lett В 138, 430 (1984).

192. J.A. Appel et al (UA2 Collaboration), Phys. Lett В 160, 349 (1985).

193. M.L. Miller (for the STAR Collaboration), e-Print Archive hep-ex/0604001.

194. A. Meyer et al (CDF Collaboration), Mod. Phys. Lett. A 18, 1G43 (2003).

195. M.Tonnesmann et al. (CDF Collaboration), e-Print Archive hep-ex/0310055.

196. M. Gallinaro (CDF Collaboration), Proceeding of the XXXVIII Recontres de Moriond session QCD and High Energy Hardronic Interaction, Les Arcs, France, March 22-29 (2003).

197. M. Begel et al. (DO Collaboration), e-Print Archive hep-ex/0305072.

198. F. Chlebana et al. (DO and CDF Collaboration), Proceeding of the XXXII International Conference on High Energy Physics, Beijing, China, August 16-22 (2004).

199. J. Adams et al (STAR Collaboration), Phys. Rev. Lett. 91, 172302 (2003).

200. J. Adams et al (STAR Collaboration), Proceedings of the Quark Matter 2004, Oakland, California, USA, http://qm2004.lbl.gov.

201. J. Adams et al (STAR Collaboration), Phys. Lett. В 612, 181 (2005); nucl-ex/0403021.

202. M. Anderson et al (STAR Collaboration), Nucl. Ins. Meth. A 499, 659 (2003).

203. R. Witt (STAR Collaboration) nucl-ex/0403021.

204. B. Bezverkhny (STAR Collaboration) Proceedings of Workshop "Hot Quark 2004, July 18-24 (2004), Taos Valley, New Mexico, USA.

205. M.Harvey (PHENIX Collaboration), Proceedings of the Quark Matter 2004, Oakland, California, USA, http://qm2004.lbl.gov.

206. H. Hiejima (PHENIX Collaboration), Proceedings of the Quark Matter 2004, Oakland, California, USA, http://qm2004.lbl.gov.

207. M. Begel et al, Work-shop High-рт Phenomena at RHIC, BNL, Nov 1-2 (2001).

208. B. Abbott et al (DO Collaboration), Phys. Rev. D 64, 032003 (2001).

209. N.A. Nikiforov et al, Phys. Rev. С 22, 700 (1980).

210. G. Arnison et al, (UA1 Collaboration) Phys. Lett. В 118, 167 (1982).

211. Antoniadis, Proceedings of European School of High-Energy Physics, Beatenberg, Switzerland, 2001, edited by N. Ellis and J. March-Russul (CERN, Geneva, 2000), 301.C.G. Lester, Czech J. Phys. 54, 303 (2004).

212. S. Ellis et al, Phys. Rev. Lett 69, 3615 (1992).

213. S. Katani et al, Phys. Lett В 285, 191 (1992).

214. J. Adams et al, (STAR Collaboration) Nucl. Phys. A 757, 102 (2005).

215. A. Adare et al, (PHENIX Collaboration) Nucl. Phys. A 757, 184 (2005).

216. T. Sjostrand et al, Сотр. Phys. Commun. 135, 238 (2001).

217. J. Adams et al, Phys. Rev. Lett 91, 172302 (2003).

218. J. Adams et al, Phys. Rev. С 70, 044901 (2004).

219. В. Back et al, Phys. Lett В 578, 297 (2004).

220. В. Back et al, Phys. Rev. С 65, 061901R (2002).

221. A. Arsene et al, Phys. Rev. Lett. 91, 072305 (2003).

222. S. Adler et al, Phys. Rev. С 69, 034910 (2004).

223. К. Adcox et al, Phys. Rev. С 69, 034910 (2001).

224. M. Lamont Proceeding of the International Conference on Strangenees in Quark Matter March 25-31 (2006), Los-Angeles, USA; nucl-ex/0203016.

225. C. Adler et al, Phys. Rev. Lett 89, 092301 (2002).

226. A. Trzupek Nucl. Phys. A 774, 469 (2006).

227. C. Adler et al, Phys. Rev. Lett 91, 0702301 (2003).

228. M. Shimomura et al, Nucl Phys. A 774, 457 (2006).

229. L. Ruan Proceeding of the Particles and Nuclei Interaction conference October 24-28 (2005), Santa Fe, New Mexico, USA; nucl-ex/0203016.

230. D. Drijard et al, Nucl Phys. В 208, 1 (1982).

231. J. Adams et al, Phys. Lett. В 637, 161 (2006).

232. J. Adams et al, Phys. Lett. В 616, 8 (2005).

233. J. Adams and M. Heinz arXiv:nucl-ex/0403020.

234. M. Albrow et al, Nucl Phys. В 56, 333 (1973).

235. I. Arsene et al, Phys. Rev. Lett. 93, 242303 (2004).

236. R. Witt et al, J. Phys. G 31, S863 (2005).

237. L. Lai et al, Phys. Rev. D 55, 1280 (1997).

238. L. Lai et al, Eur. Phys. J. С 12, 375 (2000).

239. J. Pumplin et al, J. High Energy Phys. 07, 012 (2002).

240. B. Kniehl, G. Kramer and B. Potter Nucl Phys. В 582, 514 (2000).

241. Formal Report BNL-73847-2005.

242. D. Sobszynska et al, XVII International Cosmic Rays Conferences, Lodz, Jule 2000.

243. R. Henzi et al, Nucl Phys. В 148, 513 (1979).Список иллюстраций

244. Диаграмма взаимодействия адронов/ядер на уровне конституентов. 36

245. Диаграмма взаимодействия адронов/ядер на уровне конституентов (обобщение I). 47

246. Диаграмма взаимодействия адронов/ядер на уровне конституентов (обобщение II). 51

247. Параметр преобразований а(А) в р + А столкновениях как функция атомного номера А. Линия получена фитом точек для заряженных (о 7Г±, К±, р) 13. и нейтральных (Д-7г°) адронов. 93

248. Переменная 2 для рождения 7г° мезонов в р+Ве (а) и р+Аи (б) столкновениях как функция поперечного импульса рт частиц при энергиях y/s = 19 500 ГэВ и угле вылета O^s90°. Символы *, о, о, + предсказания z-скейлиига. . 96

249. Двумерное распределение относительной доли (%) двухструйных событий, выделенных конусным алгоритмом, как функция параметров {i?, E^t. при Esee(i= 1.0 ГэВ в жестких процессах (а) и р + р взаимодействиях (б) с р™гп=15 ГэВ/с.133

250. Распределение количества двухструйпых событий по поперечной энергии струи E^et для 20<Pfart<21 (ГэВ/с). . 138

251. Зависимости < E^et > (а), rms (б) для двухструйпых событий и зависимости < EjFl > (в), rms (г) для двух лидирующих струй в iV-струйных (Njet > 2) событиях от поперечного импульса партона Pfart при Я = 0.7 и Е^ =14, 7, 5 ГэВ.139

252. Зависимости < Ej*et > (а), rms (б) для двухструйных событий и < EjF* > (в), rms (г) для двух лидирующих струй в ТУ-струйных (Njet > 2) событиях от поперечного импульса партона P£art при ^=7 ГэВ и R = 0.4,0.7,1.1.140

253. Зависимости < ARpe*rt > для двухструйных событий (а),в) и двух лидирующих струй в ТУ-струйных событиях (б),г) от поперечного импульса партона Pfart при разных значениях параметров алгоритма.143