手征夸克模型中多夸克系统的研究

论文摘要

从夸克层次上研究强子结构和强子奇特态的性质以及强子—强子相互作用是强作用物理的重要课题。QCD是目前大家公认的强相互作用的基本理论，然而，对于轻夸克系统，低能区的QCD非微扰效应很重要但又无法严格求解，使得我们对强子物理的研究仍需要借助于各种具有QCD精神的唯象模型。在这些模型中，手征SU（3）夸克模型和扩展的手征SU（3）夸克模型在解释基态重子的能量、氘核的结合能、核子—核子散射相移以及核子—超子散射截面等方面都取得了很大的成功，并在ΚN、ΛK、ΣK、ΔK、Nφ等重子—介子系统的研究方面取得了相当的进展。本文进一步应用该模型研究ud（?）四夸克组态的结构以及Ωπ、Ωω和Ωρ等重子—介子的相互作用性质。主要工作包括以下两个方面：·用变分的方法系统地计算了同位旋I=0、1，自旋宇称JP=0+、1+、2+的ud（?）四夸克体系各组态的能量。研究了相互作用势中包括s道在内的各部分的贡献，检验了不同形式色禁闭势的效应，并且考虑了具有相同量子数的组态间的混合。所用模型参数能很好地描述基态重子能量、核子—核子散射相移以及核子—超子散射截面。s道相互作用的参数是由K、K*质量来确定的。我们选取了两种可能的K、K*介子尺度参数：当取为与重子尺度相同时，计算结果表明所有ud（?）的能量均高于相应的介子—介子阈能；但将介子尺度参数取为小于重子尺度的值时，结果表明，在手征SU（3）夸克模型中，同位旋I=0且自旋宇称JP=1+的ud（?）能量低于相应的K*K*的阈能，且该组态中KK*的成分相当小，因此该组态的宽度可能较小，可视为一个可能的四夸克态的候选者。·两个无共同味道夸克的强子系统是一类特殊的且很有兴趣的体系，本文用共振群方法动力学地研究了Ωπ、Ωω和Ωρ系统的相互作用。结果表明，这些系统的相互作用都是吸引的，吸引力主要由σ交换提供。在扩展的手征SU（3）夸克模型中，该吸引力使得这些态能形成有几个MeV束缚能的弱束缚态。特别地，对于Ωπ弱束缚态，由于Ω和π的寿命都相当长(量级在10-10和10-8秒)，且Ωπ阈下没有任何其它的强相互作用道的影响，因此其宽度可能很窄，且Ωπ-带两个负电荷易于观测，我们建议实验上寻找Ωπ的弱束缚态。

论文目录

• 中文摘要
• Abstract
• 目录
• 引言
• 第一章 手征夸克模型
• 1.1 SU（2）线性σ模型
• 1.2 手征SU（3）夸克模型
• 1.2.1 夸克—手征场相互作用拉氏量
• 1.2.2 手征场诱导的有效相互作用势
• 1.3 扩展的手征SU（3）夸克模型
• 1.3.1 夸克—矢量场相互作用拉氏量
• 1.3.2 矢量场诱导的有效相互作用势
• 1.4 手征夸克模型中系统的哈密顿量
• 1.5 模型参数的确定
• 第二章 共振群方法求解束缚态问题
• 2.1 共振群方法中系统的波函数
• 2.2 束缚态问题的求解
• 第三章 ud（?）四夸克集团态
• 3.1 理论框架
• 3.1.1 四夸克体系的相互作用
• 3.1.2 四夸克系统的波函数
• 3.2 结果与讨论
• 3.3 小结
• 第四章 手征夸克模型中Ωπ、Ωω和Ωρ的研究
• 4.1 可能的Ωπ分子态
• 4.2 Ωω和Ωρ系统相互作用的研究
• 4.3 小结
• 第五章 总结和展望
• 附录A ud（?）四夸克体系和Ωπ、Ωω系统的sfc系数
• 参考文献
• 在校期间发表的论文、科研成果等
• 致谢