On the nucleon-antinucleon interactions

Résumé

Les sections efficaces nucléon-antinucléon ont été calculées à 167 MeV avec deux modèles à puits de potentiel complexe. On a d’abord étudié des puits complexes de Yukawa, dans l’approximation de Born. Un potentiel semi-théorique a ensuite été analysé sur l’Ordinateur électronique IBM 704: la partie réelle est le potentiel de Signell et Marshak, adapté au problème nucléon-antinucléon, et la partie imaginaire, un puits phénoménologique de Yukawa. Pour rendre compte des résultats expérimentaux (grande section efficace totale et petite section efficace de diffusion), il apparaît nécessaire que le potentiel réel soit faible et que le potentiel imaginaire ait une portée au moins égale à la portée usuelle des forces nucléaires. La théorie mésique de la source fixe d’une part conduit à un potentiel réel trop fort, et d’autre part ne prédit pas de potentiel imaginaire; cette théorie ne peut pas rendre compte des résultats expérimentaux.

Conclusion

In order to fit the experimental large total cross-sections and small elastic cross-sections, it is necessary to utilize a real potential of moderate strength, but a long range (at least around h/μc) imaginary potential.

This last requirement could perhaps be met in a model (8) inspired by the fixed source meson theory, but improved so as to take also into account annihilation effects. Since the total cross-section is in first approximation proportional to the depth for an imaginary potential (instead of the square of the depth as for a real potential), a relatively small imaginary potential alone would be enough to produce a large total cross-section.

It is much more difficult to obtain a real potential which would be sufficiently small. The straightforward extension of the Gartenhaus potential to the nucleon-antinucleon system predicts a too large real potential. If additional annihilation-type graphs do not provide the destructive interference needed for obtaining a smaller real potential, it will appear difficult to keep the spirit of the fixed source meson theory for the nucleon-antinucleon interaction, even in the relatively low energy domain which was considered here. The necessity of a resort to the relativistic theory seems more and more difficult to discard.

Riassunto

Le sezioni efficaci nucleone-antinucleone sono state calcolate a 167 MeV con due modelli a buca di potenziale complessa. Si sono prima studiate buche complesse di Yukawa in approssimazione di Born. Si è sucoessivamente analizzato sull’ordinatore elettronico IBM 704 un potenziale semiteorico: la parte reale è il potenziale di Signel e Marshak adattato al problema nucleone-antinuoleone, e la parte immaginaria una buoa fenomenologica di Yukawa. Per render conto del risultati sperimentali (grande sezione efficace totale e piccola sezione efficace, di diffusione), risulta necessario che il Potenziale reale sia debole e che il potenziale immaginario abbia un range almeno uguale a quello usuale delle forze nucleari. La teoria mesonica della sorgente fissa da un lato conduce a un potenziale reale troppo forte e d’altra parte non predice alcun Potenziale immaginario; questa teoria non può render conto dei risultati sperimentali.