重味介子-重子（介子）的相互作用

摘要

本文在手征SU(3)夸克模型和扩展手征SU(3)夸克模型下，采用共振群方法，研究了一些所有可能量子数的重味介子-重子（介子）相互作用的性质。
　　首先，本文对不同量子数的NDs(*)、NBs(*)、ΔDs(*)和ΔBs(*)系统进行了理论计算，数值结果表明，所有系统内部相互作用都是弱吸引的，这种吸引力主要是由轻夸克间σ介子交换提供的;除了ΔBs(*)，其它系统内部相互作用在两种模型中行为相差不多，只是扩展手征SU(3)夸克模型中引力稍大，尤其是参数Ⅱ给出的引力相对最强。[ΔBs*]3/2系统在两种模型中的引力亦基本相同，只是中长程部分参数Ⅱ的引力稍强一点，而[ΔBs]3/2和[ΔBs*]5/2系统，由于扩展手征SU(3)夸克模型中矢量介子K*在短程作用区域提供了弱斥力，致使参数Ⅰ给出的短程吸引力略强于参数Ⅱ和Ⅲ。进一步求解束缚态的共振群方程发现，核子N或重子Δ与重味介子D(*）s和B(*）s之间的吸引力不足以形成相应的束缚态。同时，所有系统的S波的散射相移符号均为正，呈现引力作用;除了[ΔBs]3/2和[ΔBs*]5/2系统在高能（短程)区参数Ⅰ的相移幅度略高，即引力稍大外，其它系统都是参数Ⅱ的相移幅度略大，这一结论与前面系统内部相互作用分析的结果一致。所有P波散射相移均分布在零附近，有吸引的趋势;D波的贡献很小，几乎没有作用。
　　其次，我们将同样的研究延伸到有反介子参与的相互作用，即不同量子数的N(D)(*)s、N(B)(*)s、Δ(D)(*）s和Δ(B)(*）s系统，理论结果显示，所有系统表现出的均是引力作用。[N(D)s]1/2和[N(D)*s]1/2系统在短程区域，参数Ⅱ和Ⅲ中由于矢量介子K*提供的斥力作用而使其引力弱于参数Ⅰ;而在中长程区域，由于扩展手征SU(3)夸克模型中σ介子提供的引力稍强，故参数Ⅱ和Ⅲ的引力要大于参数Ⅰ。[N(D)*s]3/2系统短程区域参数Ⅰ和参数Ⅲ的结果相差不太多。整体上看，参数Ⅱ给出的引力稍强。N(B)(*）s系统内部相互作用与N(D)(*）s相似;Δ(D)(*）s和Δ(B)(*）s系统亦分别与ΔDs(*)和ΔBs(*)系统类似。进一步求解束缚态方程发现，核子N或重子Δ与重味反介子(D)(*)s、(B)(*）s均无法形成束缚态。同时，我们的研究还发现每个系统S波散射相移给出的信息与相应的相互作用分析结论定性一致;P波和D波散射相移趋于零，几乎没有作用。
　　最后，在相同的两个模型三组参数下，采用共振群的方法研究了同位旋为I=0或I=1时，不同自旋的重味介子D-介子K间的相互作用。介子D(D*)与介子K(K*)之间的相互作用在中低能（中长程）区是吸引力，并且吸引力主要来源于轻夸克间σ介子的交换。在同位旋I=0时，[DK]s=0、[D*K]s=1、[D*K*]s=0和[D*K*]s=1四个系统在扩展手征SU(3)夸克模型中，由于矢量介子提供较强的斥力作用，使得参数Ⅱ、Ⅲ中的引力要弱于参数Ⅰ;而[D*K*]s=2系统在短程均呈弱斥力作用，但由于参数Ⅱ、Ⅲ中矢量介子ρ和ω提供弱吸引力，致使参数Ⅰ给出的排斥力略大于参数Ⅱ和Ⅲ。在同位旋I=1时，各种自旋量子数的DK系统在三组参数中的内部有效相互作用均为吸引力，并且参数Ⅱ、Ⅲ中的引力高于参数Ⅰ中的，尤其是参数Ⅱ给出的吸引力最大。整体来看，同位旋为I=1的系统内部的引力作用要强于同位旋为I=0的系统。各种量子数的(D)K和D(K)系统内部均为吸引力，其中比较特殊的是同位旋为I=1的[(D)K]S=0，由于矢量介子ρ和ω提供弱斥力，该系统在扩展手征SU(3)夸克模型中的引力要弱于手征SU(3)夸克模型给出的引力;而其它系统是扩展手征SU(3)夸克模型中的引力更大，并且在参数Ⅱ中的吸引力最强。进一步采用共振群的方法求这些系统的束缚能，其结果表明重味介子D一介子K之间的吸引力不足以形成相应的束缚态，这一结论与其他研究方法所得到的结论是一致的。我们还对系统的S、P和D波的散射相移进行了研究，结果显示:S波散射相移给出的信息与前面内部相互作用分析结果一致;P波散射相移分布在零附近，有弱吸引的趋势;D波散射相移趋于零，几乎没有贡献。

目录

声明

摘要

第一章 绪论

1．1 组成物质的基本粒子

1．1．1 基本粒子的认识过程

1．1．2 夸克和胶子

1．2 强相互作用理论

1．3 基态强子波函数

1．3．1 重子波函数

1．3．2 介子波函数

1．4 本文结构

第二章 理论模型与方法

2．1 手征夸克模型

2．2 模型参数

2．3 共振群方法

2．3．1 共振群方程

2．3．2 束缚态问题

2．3．3 散射态问题

第三章 重子-重味介子的相互作用

3．1．1 NDs(*)和NBs(*)系统的波函数及其矩阵元

3．1．2 NDs和NDs*系统相互作用的分析

3．1．3 NDs和NDs*系统的散射相移

3．1．4 NBs和NBs*系统的相互作用

3．2 Δ-重味介子系统的相互作用

3．2．1 ΔD*、ΔDs*系统的波函数及矩阵元

3．2．2 ΔDs(*)、ΔBs(*)系统内部相互作用的分析

3．2．3 ΔDs(*)、ΔBs(*)系统的散射相移

3．3 小结

第四章 重子-重味奇异反介子的相互作用

4．1．2 N(D)s和N(D)s*系统的SFC系数

4．1．3 N(D)s和N(D)s*系统相互作用的分析

4．1．4 N(D)s、N(D)s*系统的散射相移

4．2 N(B)s和N(B)s*系统

4．2．2 N(B)s和N(B)s*系统的散射态问题

4．3 Δ-重味奇异反介子相互作用

4．4 小结

第五章 重味介子-K介子的相互作用

5．1．1 坐标空间的波函数和矩阵元

5．1．2 自旋空间的波函数和矩阵元

5．1．3 味道空间的波函数和矩阵元

5．1．4 颜色空间波函数及矩阵元

5．1．5 DK系统的SFC系数

5．2 DK系统相互作用

5．2．1 系统内部相互作用

5．2．2 DK和D*K(*)系统散射相移的分析

5．3 (D)K和D(K)系统的相互作用

5．3．1 味道空间的波函数及矩阵元

5．3．2 (D)K和D(K)系统的SFC系数

5．3．3 (D)K和D(K)系统内部相互作用的分析

5．4 小结

第六章 总结与展望

参考文献

致谢

攻读硕士期间发表和完成的学术论文