组份夸克模型下强子态若干性质的研究

来源 :南京师范大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:castchen
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
强子是最基本的强相互作用系统,正像原子光谱的研究导致量子力学的建立,强子谱的研究给我们带来了夸克模型,进一步促进了强相互作用基本理论-量子色动力学(QCD)的建立。在高能区,QCD具有渐近自由的特性,可以进行微扰计算,计算结果已得到了实验的精确检验。但是在低能区,由于色囚禁,微扰理论不再适用,再加上非微扰QCD理论本身的复杂性,完全从QCD第一原理出发解决低能问题是非常困难的。而强子谱的研究属于QCD的低能领域。现在人们已发展了多种非微扰近似方法:格点规范理论,QCD求和规则,Dyson-Schwinger方程,唯象的夸克模型等。虽然格点QCD,QCD求和规则,Dyson-Schwinger方程等具有很好QCD理论基础的方法,近年来在描述强子性质方面取得了一些重要的进展,但仍然存在一些问题,如难以描述强子的激发态。考虑到低能区QCD具有手征对称性自发破缺的特性,流夸克获得了较大的质量变成组份夸克,组份夸克间通过交换胶子和Goldstone玻色子发生相互作用,人们构造了具有QCD精神的唯象的组份夸克模型。夸克模型在描述强子谱、强子.强予相互作用等方面都取得了非常大的成功,已成为强子物理研究的一个强有力的工具。本文就是在唯象的夸克模型的框架下,对一些强子态的性质开展研究。  关于组份夸克模型中的相对论效应的争论一直伴随着夸克模型的发展。一般认为,对于重夸克系统,相对论效应应该很小,而对于轻夸克系统,相对论效应可能不能忽略,但是强子的质量谱的计算表明,非相对论性的夸克模型能够很好地描述从轻到重的所有夸克系统,虽然对于轻夸克系统其中动能对强子质量的贡献接近甚至超过静止质量对强子质量的贡献。本论文的第一部分工作就是利用我们常用的夸克模型,采用平方囚禁和线性囚禁两种囚禁势,同时在相对论和非相对论动力学中计算了重味夸克偶素b()的能谱、轻子衰变、电磁辐射和强衰变等。结果表明,对于重夸克偶素,两种动力学和两种囚禁势都可以很好地描述其性质。虽然狄拉克动力学的描述整体上要优于薛定谔动力学的描述,但差别不大,所以此时相对论效应确实很小,可以忽略。另外计算结果也表明线形囚禁的描述略优于平方囚禁,特别是对于高激发态。  近年来,BES、BaBar、Belle等实验合作组报道了许多新强子态的发现,如:X(3872)X(3940)Y(4160)Y(4260)Z(4430)等。2005年,BES-Ⅱ在J/ψ→ηπ+π-过程中,在ηπ+π-的不变质量谱中发现了一个粒子定义为X(1835)。BES-Ⅲ在相同的过程中,确认了这一发现。在发现这一粒子的同时,还发现了另外两个新的态X(2120)和X(2370)。这些新发现的态都难以用传统的夸克模型来解释。理论上提出了有各种各样的解释,如对X(3872),有正常的粲偶素态、分子态、四夸克系统,重子偶素等解释,对X(1835),同样有η介子的激发态,重子偶素、胶球态和胶球与介子的混合态等解释。在论文的第二部分工作就是在夸克模型的框架下,通过对作为两夸克系统的η和η以及他们激发态的能谱与强衰变宽度作系统计算,看是否可以将X(1835)X(2120)X(2370)和η(1760)这四个粒子解释为两夸克系统。在计算中,考虑了K介子交换引起的非奇异成分与奇异成分的混合,其混合角由能量计算的动力学确定,衰变计算采用广泛使用的3P0模型,所用到的波函数由能谱计算确定。计算结果表明,对于η(1760),其能量靠近η(21S0),但衰变分支比的计算结果不支持此解释。对于X(1835),可以解释为η(41S0),衰变宽度的计算也支持这一解释,进一步的实验验证需要测量X(1835)到πa0(980),πa0(1450)的衰变分支比。从质量计算,X(2120)X(2370)在模型中可看作η(31S0)η(41S0),但是理论计算得到的衰变宽度远大于实验值。因此将X(2120)和X(2370)解释为η介子的激发态是不合适的。  对新强子态的一个重要研究方面是解释为多夸克系统,例如N(1440)和∧(1405)可能是五夸克态。在传统的夸克模型中,认为重子是由三个夸克组成的,介子由夸克-反夸克组成。实际上强子可能的成分应该包含多夸克分量。如介子可能是二夸克(q()),四夸克(q2q-2),夸克-胶子(q()g)等的混合态,重子可能是三夸克(qqq),五夸克(q4()),夸克-胶子(qqqg)等的混合态。为统一描述强子的性质,应该构造包含多夸克和其它成分的夸克模型-非淬火夸克模型。对于介子的非淬火夸克模型已有部分工作。本论文第三部分的工作就是为发展重子的非淬火夸克模型作些初步的尝试。在夸克模型中,考虑五夸克成分,利用3P0模型,计算三夸克与五夸克间的混合,进而得到五夸克成分对重子能量的影响。结果表明,五夸克成分对重子能量有较大的影响。对于基态重子,其影响可以通过调整模型参数来吸收。但对于激发态的重子,调整的参数无法吸收其影响。
其他文献
制动系统对驾驶者及乘员的生命安全来说至关重要,一旦在行驶过程中制动系统出现故障,往往会酿成重大交通事故。因此驾驶员和车主应该简单学习一下制动系统的检查方法。
山东淄博矿业集团埠村煤矿二号井掘二队已连续十余年杜绝了安全事故发生,2009年又实现了零违章。他们靠的什么法宝为煤矿安全生产构巩了坚固防线?掘二队的员工们心里非常清楚
高职教育的目标是使学生掌握岗位需要的基本能力并顺利就业。为了实现这个目标,我们对高等职业教育理论和教学观念做了很多有益的的尝试,大力推进教学改革。本文主要以中小企业
<正>2011年1月11日,上海市正式颁布了《关于本市开展外商投资股权投资企业试点工作的实施办法》(以下简称《实施办法》),这是人民币资本管制放松的一个信号,也标志着QFLP(Qua
中职学校的体育与健康新的课程标准提出了新的要求,并且中职学校越来越重视学生的身体健康,逐渐树立了“健康第一”的观念,在这个观念的指导下,中职学生进行学习、体育锻炼。目前
请下载后查看,本文暂不支持在线获取查看简介。 Please download to view, this article does not support online access to view profile.
在科学技术不断发展的今天,计算机作为高科技的重要产物之一,已经被广泛地运用在各个领域中,为企业经济效益的提高做了很大的贡献。所以,作为信息化时代的新型人才,必须具备熟练使
合并、出海、退市,共享单车“路”在何方共享单车行业的寒意从今年年中开始渗出。6月中旬,悟空单车成为首家倒闭的共享单车;仅隔8天,3Vbike因大量被盗宣布退出;8月初,町町单
针对空间绳系机器人的轨迹跟踪控制问题,提出考虑系绳释放特性的跟踪轨迹协调控制方法.该方法考虑系绳释放的动力学特性,在最优轨迹规划过程中将系绳释放速度作为一个规划量,
以发展促改制,以改制谋发展2010年,我们将迈入转企改制的实施阶段;出版社的转企改制不仅对当前的工作有积极的推动作用,而且对出版社的长远发展也起到重要的促进 In order t