On correlations in inclusive reactions

Summary

We consider the nature of correlations in inclusive hadronic reactions. Assuming the existence of hadronic scaling, we study the constraints imposed by energy-momentum conservation, and deduce that they seem not to lead to correlations of long range in rapidity. We show that short-range correlations must obey various restrictions in order to guarantee consistency with conservation laws. Following Le Bellac and Wilson, we investigate the nature of correlations when diffractive processes are present, and show that these processes lead to long-range correlations. In Mueller’s Regge analysis of inclusive reactions these would correspond to failures of the Pomeranchuk singularity to factorize. Lower bounds are established for the average correlation between two particles of similar type when there is nonshrinking diffraction. The existence of correlations between particles of different types cannot be established unless specific additional assumptions are made. The implications of our results for experiment are discussed.

Riassunto

Si studia la natura delle correlazioni nelle reazioni adroniche inclusive. Ipotizzando l’esistenza di trasformazioni di scala adroniche, si studiano i vincoli imposti dalla conservazione dell’energia-impulso, e si deduce che essi non sembrano condurre a correlazioni di lungo raggio nella rapidità. Si mostra che le correlazioni di corto raggio devono obbedire a varie restrizioni per garantire la consistenza con le leggi di conservazione. Seguendo Le Bellac e Wilson si studia la natura delle correlazioni quando sono presenti processi diffrattivi, e si dimostra che questi processi portano a correlazioni di lungo raggio. Nell’analisi di Regge delle relazioni inclusive fatta da Mueller queste corrisponderebbero a mancanze di fattorizzazione della singolarità di Pomeranchuk. Si stabiliscono limiti inferiori alla correlazione media fra due particelle di tipo simile quando c’è una diffrazione non contrattiva. Non si può stabilire se esitano correlazioni fra particelle di tipi diversi a meno che non si facciano ipotesi addizionali specifiche. Si discutono le implicazioni dei risultati sugli esperimenti.

Реэюме

Мы рассматриваем природу корреляций в включаюших адронных реакциях. Предполагая сушествование адронного подобия, мы исследуем ограничения, накладываемые эаконами сохранения знергии и импульса, и выводим, что зти ограничения, по-видимому, не приводят к длиннодействуюшим корреляциям. Мы покаэываем, что короткодействуюшие корреляции должны подчиняться раэличным ограничениям, чтобы гарантировать непротиворечивость эаконам сохранения. Следуя Ле Беллаку и Вильсону, мы исследуем природу корреляций, когда присутствуют дифракционные процессы. Мы покаэываем, что зти пропессы приводят к длиннодействуюшим корреляциям. В мюллеровском Редже аналиэе включаюших реакций зти процессы соответствуют невоэможности факториэовать сингулярность Померанчука. Устанавливаются более ниэкие границы для средней корреляции между двумя частицами подобного типа, когда имеет место несужаюшаяся дифракция. Сушествование корреляций между частицами раэличных типов не может быть установлено, если не сделаны дополнительные предположения. Обсуждаются применения нащих реэультатов для зксперимента.