用组合模型计算四夸克态强子的产生

摘要

夸克和胶子，及其色荷，都被“禁闭”在强子中。从SUc（3）群表示论的角度来讲，强子都是色单态的，即SUc（3）群的完全反对称表示。可以构成色单态的数目最少的夸克组合方式是由一个夸克（q）和一个反夸克（q）组成，或者由三个夸克（三个反夸克）组成。这样的组合分别对应介子和重子（反重子），上述数目常常被称为强子的价夸克（或者是组分夸克）数。由群论可简单推知，数目更多的夸克和/或反夸克也可构成色单态表示，似乎也可以成为相应的“强子”，例如两个夸克-反夸克对组成的态，一个夸克-反夸克对与一个三夸克态（反夸克）组成的态，或者六个夸克（或反夸克）组成的态，等等。本文把这些可能存在的多夸克态强子称为奇异强子（这里不讨论胶球和杂化态）。 在组合模型框架下，研究奇异强子的产生。本文通过对此问题的研究，探讨各种组合模型共同存在的一些问题，特别是对幺正性的考虑，并理清如下两个问题：一是奇异强子的色结构的不确定性及相关的产生过程的不确定性。二是如何定义强子中夸克的数目。拿夸克数目最少的奇异强子--四夸克态作为例子尝试给出一种逻辑上自恰的、可操作的组合框架去讨论其产生。具体是将其产生处理为强子分子的产生，但“分子”内部通过色相互作用，最终可以使之以一定的几率转化为“真正”的四夸克态。具体对于f0（980），被认为是普通轨道激发态介子（ss），也可被认为是四夸克态（sqsq），分别计算并比较了这两种情况。 山东组合模型是应用快度近关联原则去考虑粒子的结合的组合模型，它已经成功的应用在各种高能碰撞中。最近，这个模型也被应用在相对论重离子碰撞（RHIC）中的Au+Au的相互作用中，并且成功地描述了产生的介子和重子的各种性质。在山东组合模型中，奇异强子是被自动排除的，所以我们将f0（980）的四夸克态考虑为介子分子，先在模型中自然的生成介子和重子，然后再将快度轴上靠近的且组合起来以后能满足f0（980）各种性质（夸克组分，总角动量，宇称以及同位旋）的介子结合形成f0（980）的四夸克态，这里我们还需要引进一个参数x，控制四夸克态的形成对其它强子的影响，最终给出f0（980）四夸克的产生上限。

目录

文摘

英文文摘

声明

第一章 引言

第二章 组合模型简介

第三章 四夸克态的构成

3.1可能结合的介子

3.2对夸克组分的考虑

3.3对总角动量宇称的考虑

3.4对同位旋的考虑

3.5结合几率小结

3.6结果与分析

第四章总结与展望

参考文献

致 谢