<0 lo/.f^m39x- SLAC-PDB—4749 DE89 004970 ANTIPItOTON ANNIHILATION IN QUANTUM  CHROMODYNAMXCS*  STANLEY J . BRODSKY  Stanford Linear Accelerator Center,  Stanford University, Stanford, California 94809, USA  1. INTRODUCTION  Quantum chromodynamics has been extensively tested in high-momentum  transfer inclusive reactions, where factorization theorems, asymptotic freedom and  jet algorithms provide semiquantitative perturbative predictions. Tests of the con- fining nonperturbative aspects of the theory are either quite qualitative or at best  indirect. In fact QCD is a theory or relatively low mass scales (&MS ~ 200 ±  100 MeV, (kl 2 )*/* ~ 300 MeV,etc.) and its most critical tests of the theory as a  viable theory of strong and nuclear interactions must involve relatively low energies  and momentum transfer.  Anti-proton annihilation has a number of important advantages as a probe of  QCD in the low energy domain. Exclusive reaction in which complete annihilation of  the valance quarks occur (pp -* tl, ii, a>4>, etc.) necessarily involve impact distances  b ±  smaller than ljM p  = 5 f m -1  since baryon number is exchanged in the (-channel.  There are a number of exclusive and inclusive p reactions in the intermediate mo- mentum transfer domain which provide useful constraints on hadron wavefunctions or  test novel features of QCD involving both perturbative and nonperturbative dynam- ics. In several cases (pp —* It, pp—* J/rl>, pp —* 77), complete leading twist (leading  power law) predictions are available. These reactions not only probe the subpro- cesses q~q<j qqq —* 77, etc., but they also are sensitive to the normalization and shape  of the proton distribution amplitude ^ P (X,-,XJ,I 3 ; Q), the basic measure of the pro- ton's three-quark valance wavefunction. Additionally, one can explore such processes  in terras of quasielastic reactions inside of nuclear targets, e.g., pA — (J/ip) (A — 1),  and study in extraordinary feature of QCD: "color transparency." There is another  class of ex :lusive reactions in QCD involving light nuclei, such as pd —• -yn and  pd -* Tr~p which can probe quark and gluon degrees of freedom of the nucleus at  surprisingly low energy. These will be discussed in sec. 11.  Inclusive reactions involving antiprotons have the advantage that the parton dis- tributions are well understood. In these lectures, I will particularly focus on lepton  pair production pA — LLX as a means to understand specific nuclear features in  QCD, including collision broadening, breakdown of the QCD "target length condi- tion." Thus studies of tow to moderate energy antiproton reactions with laboratory  energies under 10 GeV could give further insights into the full structure of QCD.  • Work supported by the Department of Energy contract DE-AC03-76SF0051S.  Invited Lectures presented at the International School oj Physics with Low Energy Antiprotons:  3rd Course: Antiproton-Nueleon and Antiproton-Nucleus Interactions, Erice, Italy, June 10~18, 1988