Zajímají nás reakce, ve kterých při srážce fotonu s protonem vznikají v koncovém stavu buď jeden pseudoskalární meson (pion, eta,..) nebo pár pionů, eta mesonů či kaonů. Studium těchto reakcí umožňuje získat informace o baryonovém nebo mesonovém spektru stavů, které je doposud problematické získat přímo z QCD. Například, kvarkové modely často předpovídají stavy, které nebyly zatím pozorovány. V analýze fotoprodukčních dat je potom možné takovéto “chybějící rezonance” (missing resonances) hledat a potvrdit. Měření fotoprodukce mesonů při relativně malých energiích (myslí se tím do několika GeV) se provádí např v laboratořích Jefferson Lab v USA, Mainz (MAMI), Bonn Uni., KEK (Japonsko) a LNS Tohoku Uni. v Sendai (Japonsko). Velké množství nových a přesnějších dat jak pro účinné průřezy tak i pro různé spinové pozorovatelné veličiny nyní přichází např. z detektorů GlueX a CLAS12 v Jefferson Lab, což umožňuje upřesnění modelů. Teoretické studium této reakce je tedy v součastnosti v popředí zájmu a přispívá k
lepšímu pochopení spektra hadronových stavů. Jedním z přístupů k popisu reakce jsou modely založené na efektivním lagrangiánu, kde se invariantní amplituda počítá v nejnižším řádu poruchové teorie [1]. Volné parametry modelu se určují fitováním pozorovatelných veličin (účinné průřezy, polarizace, asymetrie) na experimentální data. Takovýto přístup [2] (isobarický model) se dobře osvědčuje pro popis v rezonanční oblasti, tj. pro invariantní energie od prahu reakce do řádově 1-2 GeV.
Pro popis nad rezonanční oblastí se osvědčují modely založené na Regge formalismu.
Cílem bakalářské práce je seznámit se s problematikou fotoprodukce mesonů na
protonu v rezonanční oblasti a s využitím existujícího programu provést výpočty
pozorovatelných veličin pro fotoprodukci jednoho konkretního mesonu a výsledky srovnat s daty. V rámci daného modelu je možné zkoumat různé efekty, např. příspěvky rezonancí..
[1] M.E.Peskin, D.V.Schroeder: An Introduction to Quantum Field Theory,
Westview Press, 1995.
[2] G. Knochlein, D. Drechsel, L. Tiator: Z. Phys. A 352 (1995) 327;
D. Skoupil, P. Bydžovský, Phys. Rev. C 93 (2016) 025204.