重离子碰撞中的矢量介子自旋排列

在非对心相对论重离子碰撞中,参与反应的系统具有巨大的轨道角动量,从而使产生的夸克胶子等离子体具有极强涡旋场,并通过自旋-轨道相互作用导致部分子的自旋极化,经过强子化导致重子的自旋极化以及矢量介子的自旋排列等可观测效应.矢量介子的自旋排列是指其自旋密度矩阵的00元素ρ00偏离1/3.在矢量介子衰变到两个赝标介子的过程中,衰变产物的极角分布只与ρ00有关,以此可以对自旋排列进行测量.理论研究表明,重离子碰撞过程中,重子的自旋极化反映了夸克自旋极化的时空平均效应,而矢量介子自旋排列则反映了夸克反夸克自旋极化的局域相空间关联.本文回顾了相对论重离子碰撞中矢量介子自旋排列的相关理论工作.重点以非相对论夸克融合模型为例,明确地计入夸克极化的相空间依赖性,展示了矢量介子自旋排列与夸克反夸克自旋极化特别是它们之间相空间关联的关系.本文还讨论了涡旋、电磁场、有效φ介子场以及它们的局域涨落对φ介子自旋排列的贡献,结果显示强作用场的时空关联效应是导致φ介子自旋排列的主要因素.矢量介子自旋排列为探索强相互作用物质和强相互作用场的性质提供了新途径.     

N—N相互作用中自旋轨道耦合力的夸克模型

在夸克-夸克相互作用中考虑了单胶子交换的自旋轨道耦合力、由禁闭势导出的自旋轨道耦合力、由手征场σ交换提供的自旋轨道耦合力以及由双胶子交换提供的自旋轨道耦合力,从而可以统一地解释重子谱中的自旋轨道耦合效应及N-N散射中的各个分波的相移.     

N—N相互作用中自旋轨道耦合力的夸克模型

在夸克－夸克相互作用中考虑了单胶子交换的自旋轨道耦合力、由禁闭势导出的自旋轨道耦合力、由手征场σ交换提供的自旋轨道耦合力以及由双胶子交换提供的自旋轨道耦合力，从而可以统一地解释重子谱中的自旋轨道耦合效应及Ｎ－Ｎ散射中的各个分波的相移．     

两重子体系夸克效应的分析

通过对两重子集团间夸克交换项的分析指出,两重子系统的夸克效应是两集团靠得很近时,并在相对运动的低次波(S波)中才能充分表现出来.对给定的两重子态其夸克效应的性质由自旋、味道和色空间置换算符在该态的矩阵元决定.有些自旋–味道状态,Pauli堵塞效应很严重,必然存在着很强的排斥心;另一些自旋–味道状态,夸克交换效应有助于把两个重子“融合”到一起,从而形成双重子态.因此,两重子系统的结合能和散射相移的数据是检验它们之间夸克效应的重要场所.     

两重子间夸克交换效应与两重子体系结合能的分析

通过对两重子集团间夸克交换项的分析指出，两重子系统的夸克效应是两集团靠得很近时，并在相对运动的低次波中才能充分表现出来. 对一给定的双重子态其夸克效应的性质由自旋、味道和色空间置换算符在该态的矩阵元决定. 双重子态的结合能和两重子散射相移的数据是检验两集团间夸克效应的重要场所.     

由正反夸克对激发产生的夸克间的等效相互作用势

由单胶子交换正反夸克对产生模型出发,讨论了两重子间相当于介子交换过程的夸克间的等效相互作用.结果指出这个过程既有两个夸克间的相互作用,也有三个夸克间的相互作用.并且这个等效的两夸克间相互作用具有比OGEP更普遍的形式.     

日俄美欧科学家相继发现五夸克新粒子态

 从60年代起,粒子分类一直采用夸克模型。自然界存在六种夸克:它们是上夸克(up,简写为u),下夸克(down,简写为d),粲夸克(charm,简写为c),奇异夸克(strange,简写为s),顶夸克(top,简写为t)和底夸克(bottom,简写为b)。夸克模型认为,介子是由夸克和反夸克组成的,而重子是由三个夸克组成的。介子和重子统称为强子。由胶子传播强相互作用。量子色动力学(QuantumChromodynamics,简写为QCD)描写强相互作用。     

核子–核子散射过程的研究和矢量介子交换势

在推广的手征SU(3)夸克模型下讨论了核子–核子散射过程和矢量介子交换势.给出了赝标π介子和矢量ρ和ω介子的GCM中心力的交换势和NN散射14个分波的相移.研究表明,矢量介子交换势可以替代单胶子交换势以解释核力的短程排斥.     

带有两个重夸克的重子谱计算中几个困难问题的研究

由两个重夸克和一个轻夸克组成的重子可以看作是一个两体系统.它的两个重夸克组成一个玻色型的双夸克团.利用B–S方程导出了它的轻夸克和重的双夸克之间的等效相互作用势.在利用这种势计算重子质量的过程中,发现有几个困难问题需要深入探讨.它们是:(1)算符排序,(2)由非相对论展开带来的误差,(3)自旋–自旋耦合,(4)在标量双夸克组成的重子态和矢量双夸克组成的重子态之间的混合.本文详细地讨论并适当地处理了这些问题.     

夸克之间的色相互作用

 夸克和反夸克具有质量、电荷、弱荷和强荷(色荷),可以参与引力作用、电磁作用、弱作用和强作用四种基本相互作用.本文主要介绍夸克之间的强相互作用,即色相互作用.一、夸克的味与色目前确认夸克共有六种,即u、d、s、c、b、t,它们各有对应的反夸克,夸克的种类被形象地比拟为味道.六味夸克分为三代:(u、d),(c、s),(t、b).在强子中,同一代夸克以及不同代夸克之间,都可以通过交换中间矢量玻色子而发生弱相互作用,弱相互作用可以改变夸克的味道.但是,只在不同代的夸克之间,才有弱相互作用的混合效应.     

夸克模型中的等效介子交换势与NN散射

用单胶子交换正反夸克对产生模型给出的等效单单介子交换势和等效两π介子交换势计算了NN散射S分波的相移,给出了部份核力的中程吸引的特性.     

重夸克偶素的强子跃迁理论

我们知道宏观物体是由分子、原子组成的.原子是由电子和原子核组成的.原子核又是由原子和中子组成的.人们对物质徽观结构和微观运动基本规律的不断深入的研究,推动着物理学不断向前发展.近代粒子物理(又称高能物理)的研究,发现质子、中子和与它们相似的超子等(统称为重子)以及与它们有强相互作用的介子(介子和重子统称为强子)还有更深一层的内部结构.它们是由一种称为夸克的更基本的粒子所组成的.已经知道的夸克有以下几种: u c t(所带电荷为质子电荷的2/3), d s b(所带电荷为质子电荷的-1/3),其中u,d,s,b等夸克的存在已有明确的实验根据,t…     

单胶子交换和单π交换夸克模型中核子负宇称共振态的电磁跃迁振幅(英文)

分别利用单胶子交换和单π交换夸克模型计算了核子负宇称激发态的电磁跃迁振幅,讨论了两个模型所给出的不同的组态混合角. 结果表明, 单胶子交换模型所给出的重子波函数比单π交换夸克模型的波函数更为合理.Electromagnetic transition amplitudes of negative parity resonances are calculated based on one pion exchange (OPE) model and one gluon exchange (OGE) model, respectively. The configuration mixing caused by the hyperfine interactions of the two models is discussed. Calculated results for the amplitudes indicate that baryon wave functions of OGE are more reasonable than those of OPE.     

QCD中等时方程的赝标介子解

本文讨论在背景场量子色动力学框架中的等时方程赝标介子解. 方程的积分核由微扰和非微扰贡献两部分组成．微拔部分是通常的单胶子交换图的贡献；非微扰部分的贡献来自于最低阶的夸克和胶子凝聚效应. 当输入合理的夸克质量参数和耦合常数时，可以得到与实验相符合的赝标介子谱．     

QGP强子化的多粒子玻色–爱因斯坦关联分析

计算了由夸克–胶子等离子体(QGP)颗粒表面强子化所产生的π介子和K介子的多粒子玻色–爱因斯坦关联.对有限初始重子数密度的情况,K⁺介子的多粒子关联比π介子的多粒子关联弱,K^－介子的平均多粒子关联强度随QGP颗粒数目N_d的增加而快速下降.在零初始重子数密度情况下,K⁺和π介子的平均多粒子关联强度的差别随N_d的增加而变得明显.     

封面说明

正今年是盖尔曼(Murray Gell-Mann)提出夸克模型50周年,本刊今年的封面即以此为题.强子(包括重子和介子)曾经被看成基本粒子.随着粒子物理学的进展,从高能电子在核子上的散射实验,认识到强子并不"基本";与轻子不同,强子是有内部结构的.强子可根据SU(3)对称性进行分类.1964年,盖尔曼和G.兹维格提出,与SU(3)对称性的基础表示对应的3种粒子是构成一切强子的构造单元,并从文学作品中借来名字"夸克"(英文原义为乌鸦的叫声).夸克的电荷是电子电荷的1/3或其倍数.重子由3     

相对论重离子碰撞中会产生夸克胶子等离子体吗?

 现在人们认为:在我们周围物质世界中的强子一质子、中子、其他重子及介子等都是由夸克与胶子构成的.强子的夸克结构理论成功地解释了它们的各种静态性质.用高能轻子(电子、μ子等)轰击核子,甚至能定出内部夸克的动量分布.自从夸克、胶子的概念为人们所接受,科学家就在努力寻找自由的夸克与胶子.但是,迄今为止,不论在自然界或通过实验手段都没有成功,它们一直被牢牢地禁闭在每个强子“口袋’中,不能自由存在.     

含有四个夸克或更多夸克的奇特粒子

<正>在粒子物理的所谓"标准模型"中发生强相互作用的基本粒子是带有分数电荷的夸克,这些夸克被电中性的类似光子的"胶子"捆绑在一起形成强子(包括重子和介子)。目前标准模型中包含6种不同"味道"的夸克:上夸克(u)、下夸克(d)、奇异夸克(s)、粲夸克(c)、底夸克(b)和顶夸克(t);它们各自的反粒子(反夸克)被标志为、d、、、、。每一种味道的夸克又带有强作用的3种不同的"色荷"之一的"色荷"。之所以称之为"色荷"是因为强相互作用将这些带色荷的夸克束缚在一起形成强子的法则很容易让我们类比到对颜色的感知。     

相对论夸克模型和N–Δ能量劈裂

基于相对论夸克模型,在夸克层次上研究了N-Δ的质量和二者的能量劈裂,通过引入了赝标量π介子云效应,得到了π和核子之间的耦合常数g_πNN,以及单胶子交换势和单π介子交换势分别对N-Δ能量劈裂的贡献,计算结果较好地与实验值得到了吻合.另外我们还比较了相对论与非相对论夸克模型在处理上的不同.     

相对论夸克模型和N—△能量劈裂

基于相对论夸克模型，在夸克层次上研究了N-△的质量和二者的能量劈裂，通过引入了赝标量π介子云效应，得到了π和核子宰的耦合常数gxNN，以及单胶子交换势和单π介子交换势分别对N-△能量劈裂的贡献，计算结果较好地与实验值得到了吻合。另外我们还比较了相对论与非对论夸克模型在处理上的不同。