Dependencia energética de la sección transversal total para diferentes especies

Hay dos respuestas diferentes: el crecimiento de los PDF o la trayectoria Regge del Pomeron.

Aproximadamente, la razón por la cual la sección transversal protón-protón crece con Mandelstam$s$es porque las funciones de densidad de partones (PDF) de un protón, en particular su PDF de gluón, crece más rápido que$s$, superando así la tasa de caída natural de$\frac{1}{s}$de una sección transversal de dos partículas. El crecimiento de los archivos PDF de electrones, por otro lado, no supera a los$\frac{1}{s}$tasa de caída.

Una respuesta completamente diferente proviene de un marco diferente para QCD llamado cinemática Regge. La sección transversal de alta energía de QCD está controlada por un reggeon llamado pomeron . Debido a que la trayectoria de Regge tiene una pendiente positiva, la sección transversal aumenta. En cierto sentido, esto es simplemente repetir la afirmación de que la sección transversal aumenta, pero uno puede calcular la pendiente de la trayectoria Regge del Pomeron (ver la ecuación BFKL) y encontrar que es positiva.

Si no sabe qué es una función de densidad de partones: La función de densidad de partones de un hadrón es una medida de cuántas partículas contiene. Puede quejarse de que un protón solo tiene tres partículas, dos quarks up y un down, pero esta descripción solo es precisa a bajas energías y es principalmente útil para la espectroscopia de hadrones (clasificación de los hadrones). Al calcular una sección transversal en QCD, el marco es tal que supone que existe alguna probabilidad de encontrar cualquier partícula dentro de un protón, por ejemplo.$P_{\gamma}(E_{\gamma})$puede denotar la probabilidad de encontrar un fotón de energía$E$dentro del protón. Sin entrar en demasiados detalles, la intuición es obvia, cuantas más partículas hay dentro de un hadrón, mayor es la sección transversal.