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status_changed: 2012-08-14 15:07:34
type: doctoralThesis
metadata_visibility: show
creators_name: Steffen, Frank Daniel
title: From Static Potentials to High-Energy Scattering
title_de: Von statischen Potenzialen zur Hochenergiestreuung
ispublished: pub
subjects: ddc-530
divisions: i-130300
adv_faculty: af-13
keywords: Casimir Skalierung , Niederenergietheoreme , Gluon Sättigung , Stochastisches Vakuum , Loop-Loop Korrelations ModellCasimir Scaling , Confining String , Low-Energy Theorems , High-Energy Scattering , Gluon Saturation
cterms_swd: Quantenchromodynamik
cterms_swd: Quarkconfinement
cterms_swd: Flussschlauch
cterms_swd: Hadronischer Wirkungsquerschnitt
cterms_swd: Pomeron
cterms_swd: Unitarität
abstract: We develop a loop-loop correlation model for a unified description of static color dipole potentials, confining QCD strings, and hadronic high-energy reactions with special emphasis on saturation effects manifesting S-matrix unitarity at ultra-high energies. The model combines perturbative gluon exchange with the non-perturbative stochastic vacuum model which describes color confinement via flux-tube formation of color fields. We compute the chromo-field distributions of static color dipoles in various SU(N_c) representations and find Casimir scaling in agreement with recent lattice QCD results. We investigate the energy stored in the confining string and use low-energy theorems to show consistency with the static quark-antiquark potential. We generalize Meggiolaro's analytic continuation from parton-parton to dipole-dipole scattering and obtain a Euclidean approach to high-energy scattering that allows us in principle to calculate S-matrix elements in lattice QCD. In this approach we compute high-energy dipole-dipole scattering with the Euclidean loop-loop correlation model. Together with a universal energy dependence and reaction-specific wave functions, the result forms the basis for a unified description of proton-proton, pion-proton, kaon-proton, photon-proton, and photon-photon reactions in good agreement with experimental data for cross sections, slope parameters, and structure functions. The obtained impact parameter profiles for proton-proton and longitudinal photon-proton reactions and the impact parameter dependent gluon distribution of the proton xG(x,Q^2,b) show saturation at ultra-high energies in accordance with unitarity constraints. 
abstract_translated_text: Wir entwickeln ein Loop-Loop Korrelations Modell zur einheitlichen Beschreibung  von statischen Farbdipol Potenzialen, einschliessenden QCD Strings, und  hadronischen Hochenergiereaktionen mit besonderer Berücksichtigung von  Sättigungseffekten, die die S-Matrix Unitarität bei extrem hohen Energien  manifestieren. Das Modell verbindet störungstheoretischen Gluonaustausch mit  dem nicht-störungstheoretischen Modell des Stochastischen Vakuums, das den  Einschluss von Farbladungen durch Flussschlauchbildung der Farbfelder  beschreibt. Wir berechnen Farbfeldverteilungen statischer Farbdipole in  verschiedenen SU(N_c) Darstellungen und finden Casimir Skalierungsverhalten  in Übereinstimmung mit aktuellen Gitter-QCD Ergebnissen. Wir untersuchen die  im einschliessenden String gespeicherte Energie und zeigen mit  Niederenergietheoremen die Konsistenz mit dem statischen Quark-Antiquark  Potenzial. Wir verallgemeinern Meggiolaros Analytische Fortsetzung von  Parton-Parton auf Dipol-Dipol Streuung und erhalten einen Euklidischen Zugang  zur Hochenergiestreuung, der prinzipiell erlaubt, Streumatrixelemente in  Gitter-QCD zu berechnen. Mit dem Euklidischen Loop-Loop Korrelations Modell  berechnen wir in diesem Zugang Dipol-Dipol Streuung bei hohen Energien. Das  Ergebnis bildet zusammen mit einer universellen Energieabhängigkeit und  reaktionsspezifischen Wellenfunktionen die Grundlage für eine einheitliche  Beschreibung von Proton-Proton, Pion-Proton, Kaon-Proton, Photon-Proton und  Photon-Photon Reaktionen in guter Übereinstimmung mit experimentellen Daten  für Wirkungsquerschnitte, Steigungsparameter und Strukturfunktionen. Die  erhaltenen Stossparameterprofile für Proton-Proton und Photon-Proton Reaktionen  und die stossparameterabhängige Gluonverteilung des Protons xG(x,Q^2,b) zeigen  Sättigung bei extrem hohen Energien in Übereinstimmung mit Unitaritätsgrenzen.
abstract_translated_lang: ger
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date: 2003
date_type: published
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ppn_swb: 1643428187
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date_accepted: 2003-02-14
advisor: HASH(0x55e0f7e31628)
language: eng
bibsort: STEFFENFRAFROMSTATIC2003
full_text_status: public
citation:   Steffen, Frank Daniel  (2003) From Static Potentials to High-Energy Scattering.  [Dissertation]     
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