Neutron-proton charge exchange at high energies. A crucial reaction

Summary

The shape of the np → pn dσ/dt is extraordinarily independent of energy throughout the range 1.5 ≲p _L ≲ 25 GeV/c, despite the expected competition between π exchange with its associated background and ρ, A₂ exchange. Our analysis of this situation predicts a radical change beyondp _L = 40 GeV/c if our standard ideas about particle exchange are at all meaningful. We also show that the significant difference found at FNAL between the pp and pn total cross-sections, which probably indicates a break-down of Regge asymptotics, will strongly influence the np → pn reaction. Measurements of high-energy np charge exchange will therefore provide a crucial test for current theoretical ideas.

Riassunto

La forma di dσ/dt per np → pn è straordinariamente indipendente dall’energia in tutto l’intervallo 1.5 ≲p _L ≲ 25 GeV/c, malgrado la prevista competizione fra lo scambio di π con il suo fondo associato e lo scambio di ρ, A₂. La nostra analisi di questa situazione predice un cambiamento radicale al di sopra dip _L = 40 GeV/c, se le nostre abituali idee sullo scambio di particelle hanno qualche significato. Si dimostra anche che la significativa differenza trovata al FNAL tra le sezioni d’urto totali di pp e pn, che probabilmente indica una rottura dell’asintotismo di Regge, influenzerà fortemente la reazione np → pn. Misure dello scambio di carica np forniranno perciò una prova decisiva sulle attuali idee teoriche.

Реэюме

Форма dσ/dt для реакции nр→nр не эависит от знергии в области 1.5 ≲ р_L ≲ 25 ГзВ/с, несмотря на ожидаемую конкуренцию междуπ-обменом с ассоциативным фоном и ρ, A₂-обменом. Нащ аналиэ зтой ситуации предскаэывает радикальное иэменение эа пределамиp _L=40 ГзВ/с, если нащи обшепринятые идеи относительно обмена частицами имеют смысл. Мы также покаэываем, что обнаруженная в FNAL сушественная раэность между рр и рn полными поперечными сечениями, которая вероятно укаэывает на нарущение асимптотики Редже, будет сильно влиять на nр → рn реакцию. Следоватеяьно, иэмерения при высоких знергиях для процессов nр переэарядки будут представлять критическую проверку теории.