手征夸克模型中强子——强子相互作用的研究

摘要

QCD是目前大家公认的强相互作用的基本理论。由于低能区QCD的非微扰特性，我们对低能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KN、ΛK、∑K、△K、Nφ、Ωπ等重子-介子系统的研究方面取得了相当的进展。本文应用该模型在共振群方法的框架下动力学地进一步研究了KN、(-K)N、Ξ(-K)等重子-介子的相互作用以及ωφ、K*(K)*等介子-介子的相互作用性质。主要工作包括以下四个方面：
　　 ·动力学地研究了Ξ(-K)系统的相互作用。结果表明，同位旋标量的Ξ(-K)系统的相互作用是吸引的。在扩展的手征SU(3)夸克模型中，该吸引力能形成有3个MeV束缚能的Ξ(-K)弱束缚态。进一步的分析表明在Ξ(-K)系统中，单胶子交换提供的是很强的排斥力，而矢量介子则提供了弱的吸引力，这使得Ξ(-K)系统成为能帮助我们检验短程强相互作用机制的理想场所之一。
　　 ·动力学地研究了自旋S=0、1、2的ωφ系统的相互作用。结果表明，尽管ωφ系统的相互作用是吸引的，但吸引力的强度不足以形成ωφ的束缚态或共振态。我们的研究结果不支持将BESⅡ实验组在J/ψ→γωφ双OZI压低的衰变中在ωφ不变质量谱中观测到的阈附近的增强，X(1812)，解释为ωφ的束缚态或共振态。
　　 ·动力学地研究了K*(-K)*系统的相互作用。结果表明在手征SU(3)夸克模型中可以得到自旋S=2的K*(-K)*的束缚态，在扩展的手征SU(3)夸克模型中对各不同的自旋态都可以得到K*(-K)*的束缚态。实验上对这些态的观测结果将有利于我们检验我们的模型并进一步理解夸克间短程相互作用的机制。
　　 ·动力学地研究了K-p散射到K-p、K0n、π+∑-、π-∑+、π0∑0和π0Λ道的散射截面以及KN的散射相移。结果表明，短程相互作用除了夸克交换效应外，如果只考虑单胶子交换或矢量介子交换，则不能用同一组参数同时描述(-K)N和KN的实验数据。通过构造一个新的即包含单胶子交换又包含矢量介子交换的模型，我们能够较满意地用同一组参数同时描述(-K)N和KN散射过程。我们的结论是，如果要在组分夸克模型里用同一组参数同时描述KN散射相移和(-K)N散射截面的话，单胶子交换和矢量介子介子交换都必须同时考虑到夸克-夸克相互作用中。
　　 进一步的工作中，我们将研究更多的强相互作用的系统。一方面通过与实验的比较来进一步检验我们的模型，另一方面用已经通过NN和KN等散射数据检验了的模型预言未知的强作用系统的性质。

目录

文摘

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论文说明：图表目录

声明

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

1.3扩展的手征SU(3)夸克模型

1.4手征夸克模型的总哈密顿量和参数

第二章共振群方法

2.1重子-介子系统的共振群方法

2.1.1重子-介子系统的波函数

2.1.2求解束缚态问题

2.1.3求解散射问题

2.2介子-介子系统的共振群方法

第三章Ξ(-K)相互作用

3.1 Ξ(-K)束缚态问题

3.2 Ξ(-K)系统中单胶子和矢量介子的贡献

3.3 Ξ(-K)散射相移

第四章手征夸克模型中ωΦ相互作用的研究

4.1 ωΦ的相互作用性质

4.2小结

第五章手征夸克模型中K*ψ*相互作用的研究

5.1 K*(-K)*的相互作用性质

5.2小结

第六章KN和(-K)N相互作用的研究

6.1(-K)N束缚态的研究

6.2 KN散射相移和(-K)N散射截面

6.3进一步探讨

6.4小结

第七章总结和展望

附录A Ξ(-K)、ωΦ、K*(-K)*系统的sfc系数

参考文献

研究生期间发表的论文、科研成果等

致谢