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共振群下手征SU（3）夸克模型的Y-N相互作用及轻超核的研究

作　者: 白莹
导　师: 陆晓
学　校: 广西师范大学
专　业: 理论物理
关键词: 超核 结合能 手征 SU(3)夸克模型 非定域位 共振群方法 QCD
分类号: O572.33
类　型: 硕士论文
年　份: 2004年
下　载: 32次
引　用: 1次
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内容摘要


研究 YN 相互作用，一般是采用唯象的方法，但是由于可调参数较多，往往不能恰当地描述相互作用中的中短程的非微扰 QCD 行为，其结果也通常只能适用于某些特定超核，而不能适用于所有超核。寻找具有普适性的模型一直以来都是超核理论研究的目标之一。 随着粒子物理的发展，对超核的研究已从重子层次深入到更为基本的夸克层次。近几十年的研究表明介子在原子核现象中起着重要的作用,建立在以强子自由度为基础的量子强子动力学(ＱＨＤ)是一个非常成功的理论,解释了大量的核物理实验现象.另一方面据当今的共识,强相互作用的基本理论是以夸克与胶子自由度及其规范场论为基础的量子色动力学(ＱＣＤ)．这个理论在高能区是很成功的，但如何应用到低能区却仍然是个远未解决的课题．我们知道低能 QCD 是高度非微扰的，尽管近年来用格点规范理论计算非微扰效应已取得了一些很有意义的进展，但仍无法解决这个问题．在实际应用中仍需借助于模型理论．一个比较成功的模型就是组份夸克模型．原则上讲组份夸克的质量以及夸克－夸克之间的相互作用应来自 QCD 的拉格朗日。但是在 QCD 的拉氏量中一旦加入了组份夸克质量的部份，那么就严重破坏了原来流夸克系统拉氏量的手征对称性，而手征对称性却是 QCD 理论中的一个重要的对称性．因此组份夸克模型中一个重要的问题就是要在拉氏量中恢复手征对称性[31]．即建造一个既能给出组份夸克质量和夸克与手征场相互作用，而又符合 QCD 理论要求的拉氏量。 在拉氏量中如何恢复手征对称性已有不少工作．1960 年 GellMann 和 Levy 在核子层次提出的σ 模型给出了恢复手征对称性的途径．只要把原来 Gell－Mann 和 Leviσ 模型中核子的场量换作夸克的场量就是夸克层次的σ 模型，它已成为各种具有手征对称性模型的出发点．最近 Fernandez 等人由 QCD 真空的瞬子模型给出了一个考虑了手称对称性自发破缺，把π 和σ 交换作为非微扰效应夸克－夸克相互作用势力[29]．在这个模型中σ 交换的耦合常数是完全确定的，因而减少了可调参数．他们把这个势应用到 N－N 相互作用中去，用共振群方法计算了 N－N 散射相移，取得了很有意义的结果．但是在上述的两个模型中，他们只 1<WP=3>广西师范大学硕士学位论文考虑了π 场和σ 场的作用．实际上一个更普遍的形式还以包括同位旋是矢量的标量场和同位旋是标量的赝标量场。在作为具有 QCD 思想的模型之一，组分夸克模型（CQM）被证明在 N-N 相互作用的研究中是十分成功的。但它仍存在某些问题，如对组分夸克质量的来源解释不清等。在后来的研究中，人们逐渐认识到在拉氏量中保证强相互作用的重要对称性-手征对称性可能部分解决该问题。 1992 年，Fernandez 等根据σ 模型的线性关系导出了夸克-手征场的相互作用，结果改进了N-N散射的计算结果。为了研究Y-N相互作用，张宗烨等进一步把这一模型扩充到SU(3)夸克模型[27]。在同一套模型参数下，合理的解释了单个重子的部分基态性质，较好的符合了 N-N 散射的相移和 Y-N 散射截面，从而统一的成功解释了 N-N 相互作用，Y-N 相互作用和 Y-Y 相互作用，在理论上达到了一个新的高度。 为进一步检验 SU(3)夸克模型的合理性，,本文首先利用共振群方法计算了SU(3) 模型下非定域Λ-N 相互作用位，然后把轻超核考虑成一个壳心核加上一个Λ粒子的二集团结构，而基本的 Y-N 相互作用取自于组分夸克模型，以期中短程 QCD 行为能被恰当的描述，然后采用共振群方法，并将 Kohn-Hulthen-Kato 变分法用于计算部分轻超核的结合能。 从结果看来，首先，在方法上，由于生成坐标法在抽取非定域ΛN 相互作用时，其从生成坐标变换到空间坐标的过程存在一定的近似性。相比之下，用共振群方法解析得出的非定域ΛN 相互作用位，其过程要严谨的多。

全文目录


摘要  2-4
ABSTRACT  4-8
引言  8-11
一 手征SU(3) 夸克模型  11-18
二 共振群方法与Y-N 相互作用  18-30
  1 共振群方法求解束缚态  18-19
  2 重子波函数  19-22
  3 双重子系统  22-24
  4 六夸克系统的矩阵元  24-30
三 非定域势的抽取  30-36
  1 直角坐标到集团坐标的转换  30-31
  2 中心势部分的计算  31-32
  3 非定域势的抽取  32-36
四 轻超核结合能的计算  36-41
  1 轻超核系统波函数  36-38
  2 计算结果与分析  38-41
五 结论与展望  41-42
六 参考文献  42-44
七 致谢  44

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中图分类: > 数理科学和化学 > 物理学 > 原子核物理学、高能物理学 > 高能物理学 > 粒子类型 > 介子
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