A phenomenological discussion of inelastic collisions at high energies

Summary

Taking advantage of the progress recently made in our knowledge of diffraction scattering, a phenomenological discussion is. giyen of inelastic collisions of strongly interacting particles at very highenergies. The method followed is to try out simple forms for the wave function of the inelastic final state and to determine under which conditions they are compatible through unitarity with the known or conjectured properties of diffraction scattering. With the exception of the slow shrinking of the peak, the properties of diffraction are found compatible with very simple inelastic final states having no correlation between secondaries (beyond the obvious one imposed by momentumenergy conservation). Compatibility requires, however, the longitudinal momentum distribution to tail off slowly toward large values of the longitudinal momentum, thereby imposing a slow increase of the average multiplicity with incident energy. This behaviour is in qualitative agreement with observation. The shrinking of the diffraction peak is found to require a certain amount of correlation between secondaries in inelastic collisions, and our discussion suggests which general type of correlation may be the inelastic counter-part of the shrinking phenomenon.

Riassunto

Sfruttando i progressi recenti nella conoscenza dello scattering di diffrazione, si espone una discussione fenomenologica sulle collisioni anelastiche delle particelle interagenti fortemente ad altissime energie. Si segue il metodo di sperimentare forme semplici della funzione d’onda dello stato finale anelastico e di determinare le condizioni alle quali esse sono compatibili tramite l’unitarietà con le proprietà note o supposte dello scattering di diffrazione. Salvo la lenta contrazione del picco, si trova che le proprietà della diffrazione sono compatibili con stati finali anelastici molto semplici, che non hanno correlazioni fra i secondari (oltre quella ovvia imposta dalla conservazione dell’impulso e dell’energia). La compatibilità richiede, però, che la distribuzione dell’impulso longitudinale vada lentamente sfumando verso i grandi valori dell’impulso longitudinale, imponendo quindi un lento accrescersi della molteplicità media con l’energia incidente. Questo comportamento si accorda quantitivamente con i risultati delle osservazioni. Si trova che la contrazione del picco di diffrazione richiede una certa correlazione fra i secondari nelle collisioni anelastiche e nella nostra discussione si suggerisce quale tipo di correlazione può essere la controparte anelastica del fenomeno della contrazione.