统一前子模型研究

本文给出了两个具有轻的夸克和轻子的统一前子模型.在复合层次,模型包含了自然的代结构,其中一个模型可给出10⁴GeV量级的低的超色能标.本文的讨论表明,对于超色群最好的选择是SU(4),统一群最好的选择是SU(9).     

只带一种基本标量粒子的轻子-夸克复合模型

我们提出一个包括两种基本费米子和一种基本标量粒子的轻子-夸克复合模型. 其中, 基本费米子无质量并且不带色, 基本标量粒子是色的三重态. SU(3)_H定域规范作用将基本粒子束缚成轻子、夸克和弱玻色子等复合粒子. 轻子是由三个基本费米子组成的三体复合粒子, 夸克由一个基本费米子和一个基本标量粒子组成. 本模型基本粒子的数目较少, 存在为数不多的exotic粒子. 解释了轻子-夸克的对称性. 弱作用是超色单态之间的一种短距剩余作用, 它只在复合层次出现. 通过动力学对称破缺破坏了宇称守恒.     

一个具有三代家族的夸克和轻子的复合模型

为了解释家族问题,本文提出了一个具有SU(3)_sc×SU(6)规范对称的夸克和轻子的复合模型.组成夸克和轻子的成份(preon)是两类无质量自旋为1/2的费米子.运用费米原理于超色单态的preon复合体系,可以产生与实验观测以及宇宙大爆炸理论预言符合的三代轻的夸克和轻子家族.弱玻色子也是由同一组preon组成的复合粒子.弱相互作用不是preon层次的基本相互作用.在preon能标,没有质子衰变的困难.     

两类复合模型中夸克和轻子的家族问题

为了解决夸克和轻子的家族问题, 本文提出两类SU(3)_sc×SU(N)复合模型(模型A和B). 基本组元preon是两种无质量自旋1/2的费米子. 应用费米原理于三个preon超色单态复合体系, 得到了符合模型要求(同一个来自SU(N)的相同表示并按水平规范群的相同表示变换)的各种SU_sc×SU(N)模型包含的夸克和轻子家族数. 其中, 模型A的SU(3)_sc×SU(6)和SU(3)_sc×SU(5)分别预言了三代和五代轻的夸克和轻子家族.     

“色空间”中介子和重子的质量分裂

最近在强子结构模型的研究中提出了层子间超强相互作用在色空间的对称性可能不是SU(3)而是色置换S_3和色守恒U(1),其明显优点是自然地给出超强相互作用的饱和性.在此基础上提出的具有整数电荷的十二个层子模型方案,可以解释新粒子J/(?)和(?)的一些基本属性,可以解释近几年来发现的一些重要新现象的一些基本特征,并给出一些重要的实验予言. 在工作[4]中曾给出,在所建议的相互作用下,层子和反层子组成的系统(“介子”)和三个层子组成的系统(“重子”)的能级分裂如图:     

SU(4)×SU(4)禁闭弱作用复合模型

本文对超色群为半单群的亚夸克模型结构作了讨论, 具体构造了一个SU(4)×SU(4)禁闭弱作用复合模型, 模型中给出了三代轻质量的复合粒子.     

强子作为非拓扑孤粒子的SU(5)大统—模型(Ⅰ)

提出一种新的包含三代已知轻子与夸克的SU(5)大统—模型.按本模型,强子可看作由夸克形成的非拓扑孤粒子;轻子与夸克本质上是相同的,它们之间的差别是由对称性自发破缺造成的;在强子内部,夸克质量很小,其性质与已知夸克相同;在强子外部,夸克的性质与已知轻子相同,只是质量很重,并将很快衰变.本文除了定义严格守恒的电荷Q0、费米子数F0外,还在孤粒子内部定义了近似守恒的内色荷、内电荷、内费米子数.已知SU(5)大统—模型的(L-B)守恒相应于本模型的F0守恒.     

LEP实验结果对大统一前子模型的限制

本文讨论了LEP关于轻中微子个数N_vN_{的实验结果对大统一前子模型的限制.由于LEP的精确实验结果有力支持了v}=3,可能的大统一前子模型为禁闭弱作用大统一前子模型.因此弱作用是禁闭的,它是前子之间超色作用的剩余效应.本文还讨论了若允许重中微子存在时,对大统一前子模型的限制.     

四维杂化弦

利用十维N-S玻色弦和四维费米弦杂化,我们给出了四维杂化弦.其内部规范对称群为[SU(2)]⁶.它的基态包含有四维时空的超引力多重态及四维超杨-Mills规范多重态.四维杂化弦具有超对称、无快子态及洛仑兹不变等特性.     

15顶角模型反射方程的常数解

得到了15顶角模型A2(1)模型和超对称t–J模型反射方程的非对角解,结果发现,A2(1)模型具有三种形式的非对角解,超对称t–J模型具有一种形式的非对角解,每种形式的非对角解均含有两个解,每个非对角解中均含有三个任意参数.关于对角解也得到了一些新的形式的解.     

玻色气体的磁性

物质磁性一直是凝聚态物理研究的重要课题.以往对磁性的探索主要是以费米子(局域或巡游的电子)为研究对象.由于传统的玻色系统液氦没有自旋,不表现磁性,玻色系统的磁性很少被关注.碱金属原子气体玻色-爱因斯坦凝聚的实现,在开辟了冷原子物理研究领域的同时,也打开了研究玻色系统磁性的大门.这是因为碱金属原子通常具有超精细结构,是旋量玻色气体,能够展示磁性.文章通过对比费米气体的相关结果,介绍了旋量玻色气体磁性的研究概况和最新进展,特别是铁磁性玻色气体的磁性相变以及在低温下铁磁性凝聚体的动力学特征.     

带有分数电荷、磁单极子和异常光子的SO(10)×SO(8)模型

本文构造了一个SO(10)×SO(8)大统一模型. 它能容纳带分数电荷(例如e/2或e/3)的色单态粒子, 并且满足Dirac量子化条件(当磁荷取值1/2e时). 理论预言了四代通常费米子和四代异常费米子. 特别是模型中存在着不同于通常光子的异常光子, 这此可以在今后的高能实验中去验证.     

QCD真空凝聚和参数化的夸克传播子

基于整体色对称模型,用完全穿衣服参数化的夸克传播子研究了量子色动力学(QCD)真空的性质,预言了各种表征QCD真空的凝聚值.其结果与其他唯象QCD理论模型的预言是一致的.结果清楚地表明了参数化的夸克传播子是成功和可靠的.讨论了计算QCD真空凝聚值时积分截断参数的问题,提出了一个避免计算的结果对截断参数强烈依赖的物理方法.     

三重简并拓扑半金属磷化钼的时间分辨超快动力学

拓扑半金属磷化钼(MoP)同时具有三重和二重简并费米子.为了研究其费米面以上的激发态超快动力学特性,对其进行了时间分辨超快泵浦-探测实验.获得了MoP的准粒子动力学,包含来源于电子-声子散射的快分量,寿命为0.3 ps,以及来源于声子-声子散射的慢分量,寿命为150 ps.温度依赖的研究表明,快分量和慢分量的弛豫寿命均随着温度的增加产生微小增大.同时还激发并探测到一支相干态声学支声子,其由热应力引起,频率为0.033 THz且不随温度而改变.对于MoP激发态准粒子超快动力学以及相干态声子的研究为理解该体系总体的激发态超快动力学特性以及电子-声子相互作用对温度的依赖提供了有益的实验依据.     

中子电偶极矩和温伯格算符

在扼要地归纳了几种CP破坏模型对中子电偶极矩(EDM)的理论预言之后,我们重点评述了与温伯格提出的胶子CP破坏算符有关问题的最新发展,并讨论了通过温伯格算符在一些CP破坏模型中产生的中子EDM.在温伯格工作的启发下,最近又提出了几种产生大的带电轻子EDM和轻夸克EDM及色电偶极矩(CEDM)的新机制,我们也将对此做简要讨论.     

大统一对手征前子模型的限制

本文由WNW条件^[1]出发,分析了大统一对禁闭弱作用手征前子模型的限制.我们发现超色群不能是SU(N)群及SO(M)群,而半单群SU(N)×SO(M)及SU(N)×SU(M)作为超色群是可行的.通过重整化群计算,得到在合理的能标10^{14GeV≤Λ_u≤1019GeV及300GeV≤Λ_MC≤1TeV下,可能的候选者是:G_MC=SU(3)×SO(5)及G_U≥SU(11);G_MC=SU(3)×SU(2)及G_U≥SU(12).}     

SU(N)大统一前子模型中的手征性分析

本文我们将手征性要求和互补原理(Complementarity)应用于大统一前子模型中,寻找可能的模型,我们对大统一前子模型的基本要求是1)满足手征性要求;2)满足互补原理;3)至少描述三代夸克和轻子.我们主要讨论了手征性要求,得出满足这些条件的最小模型是SU(10)大统一前子模型,并对其作了详细讨论.     

原子核内的夸克效应

这篇评述文章说明了下面四个问题:(i)任何色单态夸克反夸克系统的隐色道一定可以用通常的强子道表示出来,因此任何与隐色道有关的物理总可以用通常的强子自由度来解释;(ii)夸克胶子交换和矢量介子交换产生的重子重子自旋轨道耦合力非常相似,因此不能指望用超核的自旋轨道劈裂来区别夸克胶子交换模型和矢量介子交换模型;(iii)对于破坏电荷独立及电荷对称的重子互作用,电磁作用和夸克质量差同样重要,任何电荷相关互作用的计算必须同时考虑电磁作用和夸克质量差;(iV)和QED中的电子脱局域效应相似,我们猜测对QCD可能有夸克脱囚禁效应并且研究了此效应在双重子系统中的表现。     

10维超引力模型的稳定紧致化

本文导出了具有单圈Casimir修正的10维紧致超引力模型的等效势.对于10维的Kalb-Ramond模型,表明了不存在稳定的紧致比,而对于具有费米子凝聚的10维超引力模型,却可能达到一种稳定的紧致比.还讨论了这些模型与暴胀宇宙学的联系.     

代与额外Z0玻色子数的关系

三代标准模型的费米子不可能与一个额外的Z⁰玻色子在一个大统一模型中.包括三代费米的最小的大统一模型将包括两个额外Z⁰玻色子Georgi的关于重Dirac费米子的议论得到一个实现方式,这些就是新增加的费米子(不是bizarre的).Frampton的SU(9)与SU(7)模型在现有标度下的费米子是相同的.在这个破缺方式下质子衰变的困难可解决.