Inverse problem in proton-proton elastic scattering in the impact parameter representations

Apresenta-se um estudo das Representações de Parâmetro de Impacto e Eiconal através de uma análise empírica dos dados experimentais de espalhamento elástico próton-próton, na região de mais alta energia com informações experimentais disponíveis (seis conjuntos de dados no intervalo de energia no centro de massa 19.4 - 62.5 GeV). Fazendo-se uso de uma nova parametrização independente de modelo para a amplitude de espalhamento e através de reduções (ajustes) dos dados experimentais de seção de choque diferencial, determina-se as funções de perfil (partes real e imaginária), recobrimento inelástica e eiconal (partes real e imaginária) no espaço de parâmetro de impacto. Utilizando-se um método semi-analítico, determina-se a função opacidade (parte imaginária da eiconal) no espaço de momento transferido. Todos os resultados empíricos para essas grandezas são determinados com as incertezas correspondentes, calculadas através da propagação de erros dos parâmetros livres de ajuste (variâncias e covariâncias). Em particular, mostra-se que a função de recobrimento inelástica apresenta um efeito periférico em torno de 2,0 fm e que os resultados empíricos para a função opacidade podem ser analiticamente parametrizados por três contribuições gaussianas, dominantes nas regiões de pequeno, médio e grande momento transferido. Discute-se interpretações físicas dos resultados (aspectos ópticos/geométricos e baseados na QCD), bem como a aplicabilidade dos resultados empíricos na seleção, construção e desenvolvimento de modelos fenomenológicos, em particular, aqueles baseados ou inspirados na QCDThe Impact Parameter and Eikonal Representations are investigated by means of an empirical analysis of the experimental data on proton-proton elastic scattering, at the highest energy region with experimental information available (six data sets at center of mass energies 19.4 - 62.5 GeV). Making use of a novel model-independent parametrization for the scattering amplitude and data reductions (fits) to differential cross section data, we extract the profile function (real and imaginary parts), the inelastic overlap function and the eikonal function (real and imaginary parts) in the impact parameter space. By means of a semi-analytical method, the opacity function (imaginary part of the eikonal) is also extracted in the momentum transfer space. All the empirical results for these quantities are determined with the corresponding uncertainties, evaluated through error propagation from the free fit parameters (variances and covariances). In particular, it is shown that the inelastic overlap functions present a peripheral effect around 2.0 fm and that the empirical results for the opacity function can be analytically parametrized by three Gaussian components each one with leading contribution at small, intermediate and large values of the momentum transfer. Physical interpretations of the results are discussed (optical/geometrical and QCD-based aspects), as well as the applicability of the empirical results in the selection, construction and development of phenomenological models, mainly those based or inspired in QC