輕味重子及其共振態(tài)的夸克模型研究.pdf

1、量子色動(dòng)力學(xué)(QCD)是公認(rèn)的強(qiáng)相互作用理論,是描述夸克和膠子、膠子和膠子之間相互作用的動(dòng)力學(xué)。由于QCD在低能是一個(gè)高度非線性、非微擾的理論,從它的拉氏量出發(fā)計(jì)算強(qiáng)子的性質(zhì)是一個(gè)非常艱巨的任務(wù)。盡管人們對(duì)強(qiáng)相互作用的認(rèn)識(shí)取得很大進(jìn)展,尤其是在高能標(biāo)區(qū)域,但是對(duì)于中低能區(qū)域的強(qiáng)相互作用的了解很有限。后來,人們提出各種唯象但頗具實(shí)際的模型來描述和研究低能重子(三夸克組成的粒子)和低能介子(兩夸克組成的粒子)的構(gòu)成和性質(zhì)。譬如:麻省口袋模型

2、(M I T)、Skyrme模型、線性和非線性a模型、手征袋模型、手征云袋模型和Manohar-Georgi( M G)模型等等。這些模型在很大程度上解決了當(dāng)時(shí)所遇到面臨的一些困難麻煩,并解釋了一些實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,且與實(shí)驗(yàn)吻合的較好。但是也存在一些非物理的局限性。譬如,麻省口袋模型認(rèn)為施加的剛性邊界條件可能引起偽運(yùn)動(dòng)現(xiàn)象,所有的夸克相對(duì)于口袋存在震蕩,而這一震蕩將破壞洛倫茨不變性。
　　本文基于麻省口袋模型、Skyrme模型、線性和非線

3、性a模型、手征袋模型、手征云袋模型和Manohar-Georgi( M G)模型上,并對(duì)麻省口袋模型的剛性邊界條件進(jìn)行一定的改進(jìn),使其更加符合自然界所應(yīng)遵循的實(shí)際物理規(guī)律,提出了一種有效的手征夸克勢模型,并計(jì)算了核子的磁矩、電均方半徑等核子性質(zhì),且與實(shí)驗(yàn)吻合較好。
　　第一章:首先,介紹了已經(jīng)發(fā)現(xiàn)的一些基本粒子及存在的四種基本相互作用力。其次,介紹了標(biāo)準(zhǔn)模型和希格斯粒子。再次,對(duì)描述強(qiáng)相互作用的基本理論QCD(量子色動(dòng)力學(xué))及其基

4、本特征(夸克禁閉和漸近自由等)作了簡單介紹,并闡述了QCD的低能理論和等效夸克模型。然后介紹了手征對(duì)稱性和線性Sigma模型。最后著重闡述了取得成功的一種手征袋模型。本章末尾對(duì)大NcQCD和核子的性質(zhì)作了簡單介紹。
　　第二章:在核子的內(nèi)部夸克被膠子包圍,并且夸克通過膠子傳遞相互作用。為了研究方便我們把包圍在夸克周圍的膠子聯(lián)通夸克看做一個(gè)整體就形成了組分夸克。因此本章開頭著重闡述了手征轉(zhuǎn)動(dòng)和組分夸克。然后在Manohar-Geor

5、gi( M G)模型的基礎(chǔ)提出了一種核子有效的手征夸克模型,計(jì)算了核子的磁矩、電均方半徑,等核子性質(zhì)并與其他模型計(jì)算的結(jié)果和實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行比較。結(jié)果發(fā)現(xiàn),吻合的相當(dāng)好。
　　第三章:本章開始先介紹了被I包圍著的核子中夸克的性質(zhì)。在麻省口袋模型的基礎(chǔ)上,對(duì)其邊界軟化,寫出了有效手征夸克模型的拉矢量,對(duì)其變分得到了一個(gè)三分量的狄拉克方程,為了求解方便我們?nèi)×艘粋€(gè)初始手征角函數(shù),然后對(duì)其離散化使用數(shù)值方法求解(因?yàn)闇?zhǔn)確的解析解很難或不可能