曹璐[1]2012年在《重味介子的夸克势模型研究》文中研究表明本文在夸克势模型框架下进一步探讨了QCD禁闭的洛仑兹结构及体系完全哈密顿量的非微扰处理数值算法,以此为基础,研究了重味夸克偶素的质量谱和电磁衰变等性质,甄别了新近观测的众多类夸克偶素激发态是否是重夸克偶素的候选介子,并为实验的进一步探测提供了线索。由于重味介子能区的非微扰效应,基于QCD理论的势模型和唯像方法一直在研究重味介子结构和性质上发挥着重要作用。除了在考虑相对论效应和耦合道机制的具体修正上有些许差异外,大部分夸克势模型在非相对论极限下都由两部分相互作用势构成：短程的类库仑项和长程范围的禁闭势场；然而目前对于反映QCD重要性质的禁闭机制还不甚明晰。在最初的Cornell模型中,禁闭势被假设为纯标量结构,使得长程区域不存在磁贡献,这正好与夸克禁闭的流管模型图像吻合。还有另一种更为复杂的可能,禁闭势场是标量与类时矢量的混合结构。在夸克与反夸克构成的介子模型下,禁闭机制的洛仑兹属性可以通过夸克偶素的径向激发态的能级劈裂来检验。除了势模型的构建,数值计算的处理方式也会对计算结果产生影响。许多数值方法难以求解含有1/r2或更高次负指数项,而v2／c2级次上的夸克相互作用中必然含有这类形式的势场,所以不得不借助于微扰理论。对于夸克-反夸克束缚体系能量本征方程的微扰计算是将与自旋相关、形式较为复杂的相互作用项与中心势场分离,即作为一级微扰哈密顿量来处理。这样的处理方式导致波函数的精确性降低,介子的衰变几率由于敏感地依赖着波函数的精确性,因而使得计算结果不精确。本文运用近似精确的高斯展开法求解正反夸克对体系的薛定谔方程,在高斯基空间下得到重味介子的质量谱和对应的状态波函数。自旋相关项、自旋无关项都完整纳入唯一的哈密顿矩阵中进行对角化。在非微扰的计算框架下,体系的能量本征值和介子波函数都融入了相互作用势的全部信息。由于对统计势的相对论性重建并不唯一,过多的假定会使针对禁闭势洛仑兹结构的探讨变得复杂。我们在非相对论的理论框架下,从广泛认可的基准模型出发,对于线性禁闭势的洛仑兹结构进行了纯标量和标量-矢量混合模型的比较研究,发现在粲偶素体系约22%、底偶素体系约19%的矢量禁闭对重现质量谱有着必要影响。通过计算轻子宽度、双光子衰变、电磁辐射衰变(跃迁)等物理观测量,对重味介子能区的多个粒子进行了系统讨论和分析。新观测到的X(4060)和X(4350),在所得的质谱上分别与粲偶素21D2和33P2吻合,进而支持这两个介子的量子数为(?)PC=2-+,2++。计算结果还支持Z(3930)、X(3940)作为粲偶素介子23p2、31S0；并基本排除X(3872)和X(3915)是夸克偶素的可能性。本文在粲偶素磁偶极辐射衰变的计算上,缩小了之前的理论期望与实验的差距。基于偶极跃迁和轻子宽度两个相互独立的物理过程,文中探讨了高激发S-D组态间的混合效应。底偶素方面,实验上近期测量到了ηb(1S)、ηb(2S)、hb(1P)、hb(2P)和丫(13D2)的质量,与本文的计算结果相符；理论数值结果与最近ATLAS合作组在实验上观测的P波z。自旋三重态平均质量吻合；基于当前理论框架得到底偶素53S1态的质量与Y(10860)很接近。对实验上还没有确立的候选态,本文计算了包括辐射衰变在内的多个物理量的理论预期,为实验上进一步研究这些粒子提供线索。
宗红石[2]1995年在《微扰量子色动力学在夸克势模型中应用》文中认为在本文中，我们首先讨论了等效的单胶子交换势中的非伽利略不变项的起源，并指出将伽利略不变性作为相互作用势必须满足的指导性原则是不适当的。接着我们采用了一种新的方法去推导离壳的海夸克激发势，并使海夸克激发势的厄米共轭性得以恢复。为了理解在重子中存在着的自旋—轨道力的压抑，我们用微扰QCD的方法推导了四阶夸克—夸克之间的相互作用，并提出了用费曼图技术去计算非协变的含时微扰图的方法。为了得到三体夸克-夸克对之间的相互作用，我们将著名的Fierz变换从SU(N)(N＜4)的标量和赝标量推广到任意的SU(N)张量。并指出由此得到的三体夸克—夸克对之间的相互作用在扩展的夸克势模型中可能是有用的。
吉日木图[3]2009年在《Breit夸克势模型正规化与介子束缚态》文中认为在诸多描述强子内夸克运动的理论中,非相对论性夸克势模型是一种简单而又非常有效的唯象模型。这种夸克势模型认为强子中夸克的运动是非相对论的,它可以用非相对论性薛定谔方程很好地描述。尽管这种假定对轻夸克来说未尽合理,非相对论性和相对论修正的夸克势模型在对强子束缚态、精细结构和散射的研究方面都取得了相当的成功,其理论计算结果与实验数据符合的很好。这些促使人们对夸克势模型进行更为广泛、深入的研究。完整的准确到速度二阶的单胶子交换势是Fermi-Breit势(或Breit势),它又被称作散射道势或t–道势。在以前人们用夸克势模型研究强子束缚和散射问题时,为了简化同时提高精度总是通过删去或改变Breit势中的一些项对散射道势进行改进。特别是在这些改进中,都忽略了Breit势中与动量有关的轨道–轨道耦合项。这样导致原来非定域的夸克势定域化。对散射道势函数不恰当的删改会破坏势函数的完整性和厄米性。另外,在微观的强相互作用中,非定域性是一个不可忽视的重要特征。因而,基于Breit势研究完整和包含有非定域项的夸克势模型,研究散射道势函数中各相互作用项在夸克势模型中的贡献对于人们更深入地了解和完善夸克势模型有重要的意义,也是进一步研究强子散射等相关理论和实验现象的基础。在以往的介子束缚态计算中,人们求解薛定格矩阵方程时都只考虑l’= l的矩阵元。当用完整的Breit势计算时,由于张量力的贡献,l’≠l时矩阵元不为零。由此导致不同轨道角动量态之间的耦合。本文在原有独立矩阵方程解法的基础上,发展了对包含l’≠l矩阵元的联立矩阵方程组的求解方法,为用完整的Breit散射道势计算介子质量谱提供了方法。由于Breit势中包含有r~(-3)的奇异项,直接用Breit势计算介子束缚态时发现解出的解介子质量对波函数基矢中的宽度参量β和基矢的维数N依赖性很大。当β或N略有改变时,计算的结果变化很大,不稳定。为了得到稳定的介子质量解,本文对Breit势中的奇异项进行了多种正规化处理。首先,在坐标空间中用Yukawa势e~(-μr)/r对奇异项进行修改。然后,又尝试在动量空间中用正规化形状因子μ~2/(q~2 +μ~2)对Breit势中的奇异项同时进行一次、二次正规化和对各奇异项项进行不同次的正规化处理。计算结果表明,用本文的正规化方法可以消除Breit势的奇异性,得到稳定和较高精度的介子质量谱。从而给出稳定、有效的夸克势模型。研究自旋和轨道量子数不同的介子质量的劈裂是检验夸克势模型的重要条件之一。在以往的夸克势模型计算中η_c–J/ψ的质量劈裂都很难达到实验的值。本文在完整的Breit夸克势模型下研究了η_c–J/ψ的质量劈裂,并研究了新介子η_b和Υ(1s)的质量劈裂。另外,由于完整的Breit势包含有自旋–轨道耦合相互作用的项,因而还可以研究χ_(c0)、χ_(c1)和χ_(c2)之间的质量劈裂。本文研究发现,正规化形状因子中的屏蔽质量μ应与介子折合质量有关,当将其展开为介子折合质量的三阶多项式时,上述介子之间质量劈裂可以精确达到实验的结果。
参考文献：
[1]. 重味介子的夸克势模型研究[D]. 曹璐. 西南大学. 2012
[2]. 微扰量子色动力学在夸克势模型中应用[D]. 宗红石. 南京大学. 1995
[3]. Breit夸克势模型正规化与介子束缚态[D]. 吉日木图. 哈尔滨工业大学. 2009