Phenomenological analysis of proton-proton and antiproton-proton elastic scattering at high energies

Neste trabalho apresentamos um estudo dos processos de espalhamentos elásticos próton-próton ( pp) e antipróton-próton (¯pp) em altas energias analisando, mais especificamente, o comportamento da seção de choque total, da seção de choque diferencial elástica e do parâmetro ñ , que corresponde à razão entre as partes real e imaginária da amplitude de espalhamento elástico frontal. Neste estudo apresentamos uma descrição destas quantidades através de uma parametrização independente de modelo para a amplitude de espalhamento elástico que possui como caráter inovador uma dependência explícita não só com o momento transferido, mas também com a energia da colisão. Este formalismo, além das dependências explícitas, faz uso das relações de dispersão derivativas, possibilitando, via termo de cruzamento entre as amplitudes de espalhamento elástico próton-próton e antipróton-próton, um ajuste conjunto dos dados de seção de choque total, seção de choque diferencial elástica e do parâmetro p para os eventos de colisão pp e ¯pp , simultaneamente. Através desta parametrização, podemos fazer previsões de comportamento para as grandezas citadas anteriormente em energias e momentos transferidos não considerados durante o processo de ajuste (interpolações e extrapolações). Utilizando os parâmetros obtidos através dos ajustes realizados, podemos também fazer previsões para outras grandezas físicas não consideradas na fase de ajustes e neste trabalho, em particular, investigamos o comportamento da inclinação (inclinação da seção de choque diferencial elástica). Além disto, a partir destes parâmetros extraímos o comportamento das seguintes grandezas no espaço de parâmetro de impacto: função de perfil, função eiconal e função de recobrimento inelástica. Apresentamos também uma discussão dos resultados independentes de modelo obtidos neste trabalho nos contextos experimental (experimentos em operação e a serem realizados) e fenomenológico (modelos representativos para interações elásticas pp e ¯pp )We present a study on proton-proton (pp) and antiproton-proton (¯pp) elastic scattering at high energies, with focus on the behavior of the total cross section, differential cross section and the parameter p (ratio between the real and the imaginary parts of the forward amplitude). These quantities are described by means of a model independent parametrization for the scattering amplitude, with explicit dependence not only on the momentum transfer but also on the collision energy. The formalism makes use of derivative dispersion relations so as to connect real and imaginary parts of the amplitude and, simultaneously, the crossed channels ( and ¯pp ) through analyticity properties. Simultaneous fits to total cross section, differential cross section and p data, from pp and ¯pp scattering, allow a good description of these quantities and also predictions for other quantities (in particular the slope parameter) and at other energies and momentum that did not take part in the fit procedure. From the fit results we extract the behavior of the profile, eikonal and inelastic overlap function as function of the energy and the impact parameter. We also present a discussion on the model independent predictions in the experimental context (running and planned experiments) as well as in the phenomenological context (some representative models for high-energy elastic scattering