非奇异重子谱的相对论夸克模型研究

摘要

量子色动力学(QCD)作为描述强子间相互作用的基本理论具有两个跟夸克-胶子跑动耦合常数有关的重要性质：大动量转移时的渐近自由和长程禁闭行为。在渐近自由基础上，微扰QCD获得了成功，但是至今还没有精确有效的方法求解低能区的QCD问题，只能求助于非微扰的近似方法。在低能区，各种QCD精神的模型一直被用来解释强子的性质，夸克势模型是其中重要的模型之一，它不仅能研究强子的基态，还能研究激发态。但是，由于源于中程和长程区域与QCD真空的复杂结构有关的非微扰效应，还不可能获得整个距离范围内的夸克-夸克相互作用势。随着重子能谱实验数据的大量积累，通过理论预期和实验数据的比较，可以获得关于夸克-夸克相互作用势的有价值的信息。 在低能区使用得较广泛的是反映渐进自由和长程禁闭的Cornell势，在这个模型中认为夸克-夸克相互作用势是短程区域起主要作用的源于单胶子交换的库仑势和长程区域起主要作用的线性禁闭势之和。如何考虑这个静态势的相对论修正，核心问题是如何处理夸克-夸克相互作用的洛伦兹结构。已有文献基于线性禁闭势是源于标量和矢量的混合的思想，从Cornell势出发，构造了其到1/m2级次的相对论修正，在相对论夸克模型框架下研究了重夸克偶素的一些性质，并取得了相当大的成功，但对重子系统的研究还比较少见，因此有必要将这个模型用于重子系统的研究。 本论文主要分为以下三部分： 第一部分简要回顾了重子的组分夸克模型，详细讨论了重子SU(6)谐振子组态波函数的构造，并简要介绍了势模型中最系统化和成功的以Isgur和Karl等人为代表的组分夸克模型和该模型存在的不足。第二部分介绍了基于线性禁闭是源于标量和矢量禁闭混合的思想，从Cornell势出发构造到1/m2级次的完全的相对论修正的夸克-夸克相互作用势。第三部分讨论了将这个完全的相对论修正的夸克-夸克相互作用势用于研究非奇异轻重子系统的质量谱的情况。另外，讨论了单胶子交换(OGE)和单π介子交换(OPE)机制下低质量核子负宇称态的混合角，并与本文的计算结果进行了比较。

目录

文摘

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第一章引言

第二章重子的组分夸克模型

第三章相对论夸克势模型

第四章重子谱

第五章结束语

附录 矩阵元的计算

参考文献

攻读硕士期间的工作情况

致谢