奇特強(qiáng)子態(tài)研究.pdf

1、量子色動力學(xué)預(yù)言的超出夸克模型的奇特強(qiáng)子顯得格外引人注目。新近的強(qiáng)子譜實(shí)驗(yàn)進(jìn)展引起了眾多理論家對奇特態(tài)的興趣。本論文系統(tǒng)地研究了奇特強(qiáng)子態(tài)問題的幾個(gè)方面，以期更深刻地理解強(qiáng)子結(jié)構(gòu)和動力學(xué)。我們基于非線性手征拉氏量，主要研究了可能的五夸克態(tài)和0<'++>介子，用不同的方法系統(tǒng)地計(jì)算了許多的強(qiáng)作用觀測量。本文的研究內(nèi)容如下。 第一章首先提供了有關(guān)奇特態(tài)的基本知識和觀念，也介紹了我們開展此項(xiàng)研究的動機(jī)和出發(fā)點(diǎn)。接著，我們簡要地回顧了Q

2、CD基本的對稱性，著重于手征對稱性自發(fā)破缺及其非線性實(shí)現(xiàn)。然后我們討論了基于非線性σ-模型構(gòu)建低能有效場論的一般方案。 在第二章開頭，我們對手征孤子模型和夸克模型的概念和形式體系的發(fā)展作了簡要介紹。我們詳細(xì)地分析了標(biāo)準(zhǔn)的SU(3)Skyrme模型；為了將它進(jìn)一步擴(kuò)充，在第2.3.1節(jié)我們采用有質(zhì)量的外規(guī)范場的方法，在非線性σ-模型中引入了矢量介子場。在求得該模型的拓?fù)涔伦咏庵螅覀兙烷_始在剛性轉(zhuǎn)子近似下研究重子的靜態(tài)性質(zhì)。

3、 在第三章，我們用擴(kuò)充之后的Skyrme拉氏量，一直考慮到35維表示的混合，系統(tǒng)地計(jì)算了J=1/2的低位五夸克的靜態(tài)性質(zhì)。我們用微擾論計(jì)算得到了奇特態(tài)和常規(guī)態(tài)的質(zhì)量劈裂，給出了質(zhì)量差的3階修正和波函數(shù)的2階修正。我們用軸矢量流的方法得出了五夸克態(tài)和10重態(tài)各種強(qiáng)衰變模式的衰變寬度。我們還把計(jì)算結(jié)果與已知實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和其它模型的預(yù)言結(jié)果進(jìn)行了比較，同時(shí)也對相關(guān)的物理機(jī)制作了探討和分析。我們認(rèn)識到，高階計(jì)算是不能忽略的。值得注意的是，一旦擬

4、合好常規(guī)重子性質(zhì)，我們就不再需要另外的可調(diào)參數(shù)，直接就可以得到其它態(tài)的結(jié)果；而且本文把對稱性破缺算子和衰變算子進(jìn)行了完全的處理，而未做截?cái)?。此外，我們還列出了一些電磁觀測量的表示式，以便于下一步的研究和計(jì)算。在第四章我們引入了推定的輕標(biāo)量介子，把2.3.1節(jié)得到的拉氏量作了進(jìn)一步的擴(kuò)充，同時(shí)還在有關(guān)的衰變計(jì)算中引入了可能的電磁規(guī)范場和三線性SVV頂點(diǎn)相互作用?；趯ψ钚碌膶?shí)驗(yàn)的考慮，我們推定SU(3)9重態(tài)由f<,0>(980)，α<,

5、0>(980)，K<'*><,0>(1430)和f<,0>(1500)組成，進(jìn)而詳細(xì)地研究了0<'++>介子的質(zhì)譜和衰變性質(zhì)。鑒于正反夸克對，四夸克，或者可能還有標(biāo)量膠球具有相同的味對稱性，我們具體地研究了輕標(biāo)量介子的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，計(jì)算了它們的強(qiáng)衰變和輻射衰變的寬度或者分支比，同時(shí)還預(yù)言了標(biāo)量膠球的質(zhì)量和分波寬度。 對于第三章和第四章所研究的每一個(gè)態(tài)，我們都給出了細(xì)致的分析及其相應(yīng)的數(shù)值。結(jié)果表明，我們的模型能夠合理地描述這些奇特態(tài)

6、。考慮到它們的粒子實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)尚存在爭議，我們的預(yù)言結(jié)果可能會對新一輪的實(shí)驗(yàn)研究有幫助。最后，在第五章我們對一些重點(diǎn)問題作了更廣泛地討論和展望。 我們準(zhǔn)備了三個(gè)附錄以便闡明常用的符號和形式體系，或者演示一些中間步驟。附錄A從整體上略述了不同的強(qiáng)子結(jié)構(gòu)模型的基本特征和物理圖像。附錄B是有關(guān)左、右算子和D-矩陣運(yùn)算的具體細(xì)節(jié)，主要用于第三章的計(jì)算。附錄C從群論的觀點(diǎn)出發(fā)，集中討論了雙夸克模型，這部分知識在第三章和第四章中都要用到。我們還