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夸克和胶子,及其色荷,都被“禁闭”在强子中。从SUc(3)群表示论的角度来讲,强子都是色单态的,即SUc(3)群的完全反对称表示。可以构成色单态的数目最少的夸克组合方式是由一个夸克(q)和一个反夸克(q)组成,或者由三个夸克(三个反夸克)组成。这样的组合分别对应介子和重子(反重子),上述数目常常被称为强子的价夸克(或者是组分夸克)数。由群论可简单推知,数目更多的夸克和/或反夸克也可构成色单态表示,似乎也可以成为相应的“强子”,例如两个夸克-反夸克对组成的态,一个夸克-反夸克对与一个三夸克态(反夸克)组成的态,或者六个夸克(或反夸克)组成的态,等等。本文把这些可能存在的多夸克态强子称为奇异强子(这里不讨论胶球和杂化态)。
在组合模型框架下,研究奇异强子的产生。本文通过对此问题的研究,探讨各种组合模型共同存在的一些问题,特别是对幺正性的考虑,并理清如下两个问题:一是奇异强子的色结构的不确定性及相关的产生过程的不确定性。二是如何定义强子中夸克的数目。拿夸克数目最少的奇异强子--四夸克态作为例子尝试给出一种逻辑上自恰的、可操作的组合框架去讨论其产生。具体是将其产生处理为强子分子的产生,但“分子”内部通过色相互作用,最终可以使之以一定的几率转化为“真正”的四夸克态。具体对于f0(980),被认为是普通轨道激发态介子(ss),也可被认为是四夸克态(sqsq),分别计算并比较了这两种情况。
山东组合模型是应用快度近关联原则去考虑粒子的结合的组合模型,它已经成功的应用在各种高能碰撞中。最近,这个模型也被应用在相对论重离子碰撞(RHIC)中的Au+Au的相互作用中,并且成功地描述了产生的介子和重子的各种性质。在山东组合模型中,奇异强子是被自动排除的,所以我们将f0(980)的四夸克态考虑为介子分子,先在模型中自然的生成介子和重子,然后再将快度轴上靠近的且组合起来以后能满足f0(980)各种性质(夸克组分,总角动量,宇称以及同位旋)的介子结合形成f0(980)的四夸克态,这里我们还需要引进一个参数x,控制四夸克态的形成对其它强子的影响,最终给出f0(980)四夸克的产生上限。