Analysis of nucleon form factor data reveals the$e^ + e^ - \to n\bar n$ cross-section to be remarkably larger than the$e^ + e^ - \to p\bar p$ oneone

Summary

A modified six-resonance VMD model for a description of the nucleon electromagnetic structure is constructed. It possesses correct analytic properties and the asymptotic behaviour in accordance with a quark model prediction for baryons. Only parameters with clear physical meaning are contained in the model. They are evaluated numerically in a simultaneous fit of all the existing data on electric and magnetic nucleon form factors. As a result, the behaviour in the timelike region of electric and magnetic neutron form factors, for which there are no data up to now, has been predicted. In comparison with the corresponding behaviour of proton form factors above the nucleon-antinucleon threshold one finds them to exceed by a factor of five. Consequently, the cross-section of$e^ + e^ - \to n\bar n$ is expected to be roughly twenty-five times as large as the cross-section of$e^ + e^ - \to p\bar p$.

Riassunto

Si costruisce un modello VDM modificato a sei risonanze per una descrizione della struttura elettromagnetica nel nucleare. Esso possiede proprietà analitiche corrette e il comportamento asintotico in accordo con una previsione del modello a quark per i barioni. Nel modello vi sono solo parametri con un chiaro significato fisico. Essi sono calcolati numericamente in un adattamento simultaneo di tutti i dati esistenti sui fattori di forma elettrici e magnetici del nucleone. Come risultato è stato previsto il comportamento nella regione simile al tempo dei fattori di forma elettrici e magnetici del neutrone, per i quali finora non esistono dati. In confronto al comportamento corrispondente dei fattori di forma del protone al di là della soglia del nucleone-antinucleone si trova che essi eccedano di un fattore uguale a cinque. In conseguenza, la sezione d'urto di$e^ + e^ - \to n\bar n$ è prevista essere approssimativamente venticinque volte quella di$e^ + e^ - \to p\bar p$

Резюме

Конструируется модифицированная шести-резонансная VMD модель для описания электромагнитной структуры нуклона. Предложенная модель обладает правильными аналитическими свойствами и асимптотическим поведением в соответствии с предсказаниями кварковой модели для барионов. Эта модель содержит только физически значимые параметры. Эти параметры определяются численно из одновременной подгонки всех существующих данных для электрических и магнитных форм-факторов нуклонов. Предсказывается поведение электрических и магнитных форм-факторов нейтрона во времени-подобной области, где в настоящее время отсутствуют экспериментальные данные. При сравнении с соответствующим поведением форм-факторов протона выше нуклон-антинуклонного порога получается превышение в пять раз. Следовательно, ожидается, что поперечное сечение$e^ + e^ - \to n\bar n$ приблизительно в двадцать пять раз боляше поперечного сечения$e^ + e^ - \to p\bar p$