王青[1]1989年在《非微扰真空、手征对称性自发破缺与有效相互作用》文中研究表明本文的工作是建立一套在非微扰真空上进行计算的理论体系,应用它我们研究了规范理论中手征对称性自发破缺现象,并进行了从强作用基本作用量(QCD)到有效相互作用的推导,论文共分为四部分: 在第一部分中,我们首先通过对作用量中某一种类型的确定顶角∫dx·V(x)σ~2(x)(V(x)是耦合常数,σ(x)是一个复合场算符,x是所有指标的集合)对费曼图的贡献进行分类,引入关于这个顶角可约和不可约的概念,继而建立了两个泛函积分定理,证明可约顶角的贡献来自于算符σ的真空凝聚,而不可约顶角贡献的是算符σ的量子涨落,由此导出理论的作用量等价于一个新的含有真空凝聚的作用量,即可以在非微扰真空上表达理论,在非微扰真空上计算相当于在微扰真空上进行了一个严格的顶角可约图的求和,理论中出现的算符σ的真空凝聚可以在非微扰真空上自洽地决定,我们给出了理论在非微扰真空上表达的各种形式,利用这些形式,我们可以在非微扰真空上进行各种讨论。 在第二部分中,我们用一些简单的例子来说明上述理论体系的应用,首先我们在σ为基本场的情形说明了顶角可约图的求和就是通常的单链图求和,然后我们对二维Gross-Neveu模型进行了详细讨论我们发现只计算顶角完全可约费曼图等价于1/N展开带头阶近似我们计算了代表顶角可约图之和的真空凝聚(?)在平移不变和非平移不变时的解,并讨论了有效势及其重整化,紧接着我们讨论四维Nambu-JonaLasinia模型,我们说明Nambu-JonaLasinia在其原始文章中给出的自发破缺解实际上就是只考虑顶角完全可约图,它相当于1/N展开的带头阶近似,继而我们利用真空凝聚给出了对标量场O(N)模型计算顶角完全可约图的结果,最后我们对严格可解的自由费米子模型进行讨论,说明在非微扰真空上进行的各种计算,其严格结果都是一样的,并给出了其有效玻色理论无穷多量子涨落图的严格求和 在第三部分中,我们利用在非微扰真空上进行计算的理论体系,讨论了矢量规范理论中的手征对称性自发破缺现象。我们采用了两种方法:一种是把理论中的规范场(?)掉,对剩下的费米子相互作用只保留到最低阶,并将其定域化为一个定域的四费米相互作用模型,然后利用类似于处理Gross-Neveu和Nambu-JonaLasinia模型的方法进行讨论,另一种是利用味1/N展开计算有效势,我们给出了到次带头阶项有效势的结果,我们发现二圈图的效应完全包含在这个结果中,我们给出了二圈图有效势的解析表达式,以上两种计算给出了一致的结果,即:理论中存在一个临界耦合常数,原始理论作用量中具有的手征对称性U_2(N)(?)U_R(N)在理论的有
郝学文[2]2008年在《有限温度密度时QCD对称性的自发破缺与恢复》文中指出本文研究了有限温度密度下QCD对称性的自发破缺与恢复,包含手征对称性恢复和对pentaquarkΘ~+的性质和产生截面的影响,以及非对称核物质环境中的同位旋对称性自发破缺及其导致的介子混合现象。首先,我们采用有效的赝标和赝矢NΘ~+K耦合来研究手征对称性在媒质中的恢复对Θ~+质量和宽度等性质的影响。通过考虑微扰论展开到最低阶的Θ~+自能单圈图,利用Θ~+传播子的极点来求解其质量和宽度。在我们的理论框架中,手征对称性在媒质中的恢复的效应主要体现在核子质量上。我们发现,随着温度和密度的升高,手征对称性的部分恢复使得Θ~+的质量出现下降,宽度出现显著的上升。改变的方式和程度依赖于手征对称性恢复的方式。并且,我们通过关闭手征对称性重新计算Θ~+的媒质效应从而证明了手征对称性控制着Θ~+在媒质中的行为。我们还发现,对于任意的温度或者密度,假定Θ~+为正宇称时得到的质量下降和宽度上升都要比在负宇称的情况下改变得更大。然后,我们考虑了手征对称性在有限温度密度下的部分恢复对于Θ~+的一个产生过程的影响。在树图近似下我们计算了光致产生过程γn→Θ~+K~-的反应截面。我们发现光子的阈能受手征对称性在媒质中的部分恢复的影响而出现很大上升。当光子能量超过阈能,反应截面随着温度密度的升高有较大的增加。最后,我们在两味NJL模型的框架下研究了非对称核物质体系在同位旋对称性自发破缺时的介子混合现象。利用超出平均场的RPA构造出的介子极化函数在超流相中具有不为零的非对角元,新的介子模式为正常的σ介子和π介子的线性叠加,介子之间的这种混合保证了同位旋对称性自发破缺时的Goldstone玻色子的出现。我们发现,随着同位旋化学势的增加,介子之间的混合强度上升很快。为了有助于实验上探测超流相变的信号,我们还计算了介子与夸克之间的耦合常数,这些耦合常数在超流相与在正常相的表现行为差别很大。
鲜于中之[3]2015年在《超越标准模型：粒子物理与宇宙学中的希格斯引力作用》文中认为本文从电弱对称性破缺与宇宙暴胀两个角度,研究Higgs场的万有引力相互作用理论及其可观测效应.本研究旨在探索量子引力在电弱对称性破缺机制中可能的作用与效应、探索Higgs场驱动早期宇宙暴胀的新机制,从而深化我们对超越标准模型的电弱对称性破缺以及量子引力的认识.在粒子物理方面,本文首先研究时空维数自发缩减(SDR)这种新奇量子引力现象.为此,本文将建立一套模型无关的SDR有效场论,并将其应用于电弱破缺尺度,以展示SDR对纵向玻色子散射分波振幅的幺正性的改善.本文同时计算了SDR以及量子引力导致的Higgs反常耦合在纵向玻色子散射中的新信号.其次,本文研究Higgs场与时空的标量曲率间的非最小耦合的物理效应.为此,本文在Jordan系和Einstein系中分别显式验证Goldstone玻色子等价定理,验证Jordan系和Einstein系对于计算规范玻色子散射振幅的等价性,并由此推导出对非最小耦合的定量幺正性限制,及其在LHC与未来对撞机上的信号.在暴胀宇宙学方面,本文将介绍以标准模型Higgs玻色子为暴胀子的Higgs暴胀模型,并仔细研究该模型的幺正性问题.通过计算大背景场下的Goldstone粒子散射振幅,本文得到了对暴胀理论的定量幺正性限制,确证了Higgs暴胀的幺正性.本文也介绍量子修正对Higgs暴胀的影响,并讨论Higgs真空的稳定性对Higgs暴胀的限制,以及在此类暴胀模型中超越标准模型的必要性.随后,本文将介绍三类在新物理框架下实现Higgs暴胀的机制.首先,我们讨论质量在TeV尺度的中性玻色子与矢量型夸克对Higgs暴胀的影响.这些新粒子与Higgs场的相互作用可改善Higgs真空稳定性,同时可扩展理论的参数空间.其次,我们介绍一类无标超引力框架下的大统一理论,以及Higgs暴胀在其中的实现.为此,我们首先以超对称SU(5)大统一理论为例,解释此类模型的构造,并得到平方势和指数平坦的Starobinsky势,作为此类模型的两个特殊极限.随后我们将此类模型推广到Flipped SU(5)理论与Pati-Salam模型.最后,我们介绍渐进安全量子引力中的Higgs暴胀.其中,我们在紫外选取引力的非高斯固定点与物质场耦合的高斯固定点,这使得Higgs势在高能区足够平坦且满足慢滚条件,从而能够驱动早期宇宙的暴胀.这三类Higgs暴涨模型均可确保Higgs真空的稳定性,并与Higgs玻色子和顶夸克质量的对撞机测量结果相容.
穆成富[4]2009年在《有限温度密度时的手征对称性恢复与Pion超流》文中提出QCD在有限温度有限重子数密度和同位旋密度情况下的相结构是理论物理最关注的热点问题之一,它是渐进自由的理论,夸克之间的相互作用随着它们之间距离变小或者交换的动量增加变得越来越弱。QCD包括许多令人感兴趣的方面,例如退禁闭,手征对称性恢复,夸克胶子等离子体,色超导和介子超流等等。通常理论研究的方法有：微扰QCD,有效QCD模型,格点模拟和AdS/CFT对应等。高温低密的QCD行为是宇宙学研究的中心问题,而低温高密的QCD行为则是致密星体研究的焦点。在美国的RHIC和欧洲核子研究中心的LHC进行的相对论重离子碰撞实验为我们探测QCD行为提供了另一条途径。研究有限温度有限密度时的强相互作用相变对于探索自然界的性质有重要意义。本论文主要研究如下二方面内容：讨论强耦合夸克物质中由介子传递的夸克相互作用势；在Nambu-Jona-Lasinio模型中研究超出平均场近似的π超流性质和相结构。首先,我们研究了手征对称性恢复对强耦合夸克物质中夸克之间相互作用势的影响,这里相互作用是由有限温度有限密度时的二味NJL模型中的介子传递的。在手征对称性恢复相有两种可能的振荡,一种是Friedel振荡,它是由高密度时的尖锐费米面引起的,另一种是Yukawa振荡,它是由高温时介子的衰变宽度导致的。夸克介子等离子体在温度区间1≤T／Tc≤3是强耦合的,其中Tc是手征对称性恢复相变的临界温度。在这个区间的最强耦合位于相变点上。其次,我们在二味NJL模型的框架内研究了超出平均场情况下的π超流性质和相结构。我们计算了按照色自由度倒数展开到次领头阶的热力学势,包含了有限温度,重子数密度和同位旋密度下的夸克和介子的贡献。π介子对应手征对称性恢复的Goldstone粒子,它控制系统低温低密时的热力学涨落。因为介子涨落效应,在平均场近似存在的Sarma相被排除掉,在低同位旋化学势时的π超流的Bose-Einstein凝聚区间也被明显地缩小。
毛施君[5]2013年在《核物质超流与BCS-BEC过渡》文中研究说明源于与中子星物理、中低能重离子碰撞物理的密切相关，近年来，有限同位旋密度核物质的研究受到越来越多的关注。有限同位旋密度核物质包括不对称的核子物质，即质子、中子数目不同的核子系统，和具有有限同位旋化学势的夸克物质。根据BCS理论，在弱吸引的费米子体系，费米面附近的粒子将形成库珀对，使费米海失稳，体系的基态是库珀对凝聚的超导/超流态，史称BCS超导/超流。在有限同位旋密度核物质超导/超流的研究中有两个问题引起广泛的兴趣。一是著名的BCS-BEC过渡，即低温时，弱耦合体系松散的费米子库珀对随着耦合强度的增加，逐渐地变为紧束缚的玻色分子，并实现玻色-爱因斯坦凝聚(BEC)。虽然BCS极限和BEC极限对应的物理图像大相径庭，理论研究表明，从BCS态到BEC态是一个连续的过渡，称为BCS-BEC过渡。第二个有趣的问题是费米面错位效应引起的相变。当参与配对粒子的费米面出现差异，这一方面使配对难度增加，破坏典型的BCS超导/超流，另一方面又为各种奇异的超导/超流态创造条件，如无能隙的Sarma态，非均匀的LOFF态，相分离态等。本文正是围绕这两个问题展开讨论。在不对称核子物质的研究中，我们全面地考虑同位旋I=0道的质子-中子库珀对和I=1道的质子-质子和中子-中子库珀对的共存与竞争，讨论了不对称核子体系在有限密度和不对称度条件下的BCS-BEC过渡以及从核子超流态到正常态的相变。另一方面，我们也研究了有限同位旋密度夸克物质中的π超流相变，即随着同位旋化学势的升高，夸克体系的同位旋对称性自发破缺，形成π超流夸克物质。综合分析正常夸克物质、经典的BCS态以及费米面不对称的Sarma态和LOFF态之间的竞争，我们给出了有限密度时π超流相图，并讨论了各种超流态对致密星体质量-半径关系的影响。此外，我们首次提出了夸克层次BCS-BEC过渡的实验信号——玻色子散射。具体到π超流夸克物质，π π散射可以是实验上观测BCS-BEC过渡的敏感信号，对应的散射振幅随着BCS-BEC过渡由大变小，并在BEC极限处减小至零。
郑思波[6]2010年在《超对称破缺与超对称唯象中的非微扰研究》文中认为本文的第一部分系统讨论了动力学超对称破缺。对于一般可计算的超对称理论,我们讨论了超对称破缺的条件,以及R对称性与超对称破缺的内在联系；系统的回顾了N=1的SQCD理论,包括Seiberg对偶理论；对非微扰效应在超对称破缺中的重要性进行了详细的分析。作为Seiberg对偶在超对称唯象上的应用,我们研究了一类具有R对称性的超对称模型。这类模型中gaugino是Dirac类型的。本文的第二部分讨论了在gauge mediation框架里计算软质量的一般性方案。这种参数化方案对非微扰超对称破缺理论同样有效。我们指出新物理中Higgs破缺规范理论的信息可以通过研究它们对软质量的修正来反映。具体地,分析了U(1)’和LR超对称模型作为说明。在此方案里我们还讨论了一类比较特别的模型hidden valley中的唯象。本文的最后一部分讨论了超对称的非线性实现以及goldstino的低能有效场理论,对标准的非线性实现以及Komargodski和Seiberg新的约束超场方案进行了系统回顾。我们发现新的约束超场方案可以通过标准非线性实现的语言重新表述。
张劲[7]2011年在《QCD求和规则与若干强子结构》文中研究表明本文在QCD求和规则的框架内对质量1.5GeV左右标量介子九重态的结构与扭度-3的光锥波函数、最低的标量与赝标量D介子结构作了系统的研究。按照强子谱给出的信息,质量在1.5GeV左右的轻介子f0(1370)、K0*(1430)、a0(1450)和f0(1500)/f0(1710)构成JP=0+九重态。首先我们的计算表明,在阈值和Borel窗口对每个成员都相同的情况下,通常的求和规则不能得到关于这个多重态成员结构的合理结果。随后在单瞬子近似下,我们在求和规则中加入了相应的瞬子效应,计算结果显示,加入瞬子效应的求和规则可以很好地区分这个多重态,f0(1370)、K0*(1430)和a0(1450)可以在朴素夸克模型的框架内得到很好的解释,f0(1500)具有很大的胶子成分,它们的结构可以表示为：f_0(1370)=(uu+dd)/(?),(1430)=sd,α_0(1450)= (uu-dd)/(?),f_0(1500)=0.9GeV_(ss)+2α_sG_(μν)~αG~(αμν),而f0(1710)的结构还需要深入的分析。根据本文确定的夸克结构,我们计算了瞬子效应对f0(1370)、K0*(1430)、a0(1450)以及π介子扭度-3的光锥分布幅度的影响。结果表明,这几个介子扭度-3的光锥分布幅度对瞬子密度的大小敏感,在纵向动量分数的某些区间是非正定的,这些波函数对于分析重介子的非轻子衰变具有参考意义。对于可能影响光锥波函数的瞬子效应的其它因素,如真实的瞬子密度、多瞬子效应和非价态贡献等作了初步分析。从实验可以知道,对于最低态的D介子,JP=0-道双重态质量分裂与夸克模型的预言一致,而JP=0+道的质量分裂与夸克模型预言相反。在QCD求和规则中,作为非微扰修正出现的算符凝聚贡献,一些项是宇称相关的,对于纯轻夸克系统,这样的修正项被压低,然而当重夸克出现时,它们的效应就会有所增强。在原始的QCD求和规则框架内,假设cq结构,我们研究了味SU(3)对称性破缺在实现同一个JP道成员Ds和Dd质量分裂中的作用。计算结果表明,质量效应和宇称相关的非微扰相互作用能够给出正确的D介子质量分裂的趋势：对于0一道,m_D_s-m_D_d-35MeV,0~+道m_D_d-m_D_s-15MeV,这样的质量分裂趋势与实验结果一致。进一步的定性分析可以知道,在0-道,宇称相关的修正项对D。和Dd质量分裂保持一致,导致这一个道质量差比较大；而0+道宇称相关的修正项对Ds和Dd质量差有所抵消,导致这个道质量差较小,这样能对这两个道不同的质量差提供合理的解释。其它一些相关的话题也作了扼要的讨论。
祝斌[8]2014年在《动力学超对称破缺和规范传递的研究》文中提出任何构造超对称模型的尝试都不能回避两个基本的问题：一个是超对称是如何破缺的,另一个是超对称破缺的效应是如何传递到最小超对称的标准模型中。动力学的超对称破缺为我们解决超对称破缺问题提供了一个优雅的框架,通过超对称QCD的动力学,非微扰的贡献可以自然的解决超对称本身的等级问题。规范传递可以将在隐藏区域的超对称破缺效应通过规范相互作用传递给最小的超对称标准模型。因此我们得到了一个完备且可计算的框架去处理上面我们提到的两个问题。在论文中,我们在这样一个框架内构造超对称的模型去理解到目前为止的实验结果。论文大致可以分为三个部分。在第一部分,我们简单的介绍了超对称的基本知识,如超空间和超场。我们同时还介绍了研究动力学超对称破缺必不可少的技术手段和方法,其中最重要的即为亚稳态的超对称破缺-ISS模型。为了详细的计算规范传递产生的软破缺项,我们简要的回顾了在规范传递中无需圈图的计算软破缺项的方法,超空间解析延拓。在第二部分,我们讨论了两个不同的超对称破缺图像。一个是我们常见的平坦时空的超对称破缺,另一个则是弯曲时空的超对称破缺。在第一种情况,我们考虑了在规范群为SP(2N)的[S-Confinement理论中构造动力学的超对称破缺模型。通过引入shadmi和shirman的方法,这样的超对称破缺的真空是一般性的存在的。真空的稳定性可以通过Coleman-Weinberg势能来确定。我们发现赝模被稳定在模空间的原点。可计算性同时得以保存。在第二种情况,我们研究了在AdS时空中的超对称破缺。我们发现在AdS时空中R对称是明显破缺的,因此超对称的破缺只能在亚稳态的真空中实现。我们研究了几个非常重要的例子。他们分别是Poloyni模型和O'Raifeartaigh模型。我们在平坦时空极限下的计算证明了亚稳态的超对称破缺在AdS中是广泛存在的。在第三部分,也是论文的最后一部分。我们在推广的规范传递中实现了Focus Point的超对称。在这样一个模型中,精细调节相对于传统的规范传递大大降低。希格斯粒子的质量在125个GeV附近,同时规范微子的质量很轻。最后通过数值的计算精细调节,我们可以确认模型仍然是自然的。
石嵩[9]2013年在《非微扰场论的若干模型研究》文中研究指明量子场论是为了研究粒子物理中的亚原子粒子以及凝聚态中的准粒子而在量子力学的基础上建立的物理理论,它作为微观现象的物理学基本理论广泛应用于近代物理学各个分支。粒子物理学的发展不断提出场论研究的新课题,并取得了进展,它包括复合粒子场论、对称性自发破缺的场论、非阿贝耳规范场论和真空理论的新发展等几个互相联系着的方面。在研究这些问题时广泛应用了量子场论的路径积分和泛函的表达形式。虽然我们建立场理论所需要的拉氏量常常有很简洁优美的形式,但是在利用这些拉氏量并通过路径积分来研究各种物理问题时,物理学家们不得不面对复杂的数学计算,这些计算是不可能简化的,其中所隐藏的规律也是很难找出来的。为了解决这个困难,很多计算路径积分就先后地被提出了,从起初的微扰展开到后来的格点QCD等等,都是为了更好地理解其复杂结构中的信息。微扰展开法在处理弱耦合的理论时是很有效的,例如QED,大部分的QED的实验数据通过微扰展开的前几项就可以很好地给出拟合,但是这个方法在处理强耦合的理论时却显得力不从心,这是因为一方面由于强耦合的耦合系数比较大,这有可能导致展开项的高阶项对其动力学过程有更大影响,而在微扰展开法中,展开的项是无穷多的,去讨论无穷多的高阶项的影响是不现实的；另一方面的原因是理论的非微扰性质在微扰展开法中是看不到,而这些性质在理论中却有很重要的作用,我们不可能忽略不计,例如QCD的手征自发破缺,现在的很多非微扰方法都显示手征自发破缺产生的夸克质量构成了我们这个世界中物质质量的大多数来源,这是在微扰法中是看不到的。所以在这些前提下,非微扰的模型和方法就被提出来了。我们这篇论文的出发点就是讨论在研究场论的计算方法中提出的各种模型,这些模型也许有些并不能用来描述真实的物理世界,但是它们对我们理解场论有至关重要的作用。本论文的第一章首先对量子场论的特点和作用进行了简单地介绍,然后介绍了在后文中我们各种研究所要用到的基本概念及其来历。论文的第二章是关于1+2维的Chern-Simons理论的,在这一章我们研究的是1+2维QED的辐射激发Chern-Simons项,这一辐射激发项的出现,意味着Chern-Simons理论并不只是人为构造的理论。除此以外,我们还研究了1+2维QED的不可约表象与可约表象间的关系,由于可约表象除了有经典的U(1)规范对称性之外,它隐含了另一个UA(1)全局对称性,通过将UA(1)变换局域化并为了保持拉氏量不变,我们引入了新的规范场,由于这个规范场的存在,我们很容易地将可约表象与有两味费米子的不可约表象联系起来了。这个新的规范场作用不仅于此,它还在可约表象中实现辐射激发的Chern-Simons项。论文的第三章是关于、Yukawa耦合的。我们在Yukawa耦合与Higgs机制基础上构造了不同于标准模型的三种Yukawa耦合：LY1、LY2和LY3。然后我们分别把这三种耦合放到不同的时空中去考虑,因为LY1和LY2按照重整化规则它们在1+3维是不可重整化的,所以我们不得不将它们放到低维时空中去,而LY3在1+3维是可重整化的,因此出于和物理现实联系起来的目的,我们就将它放在1+3维来考虑。通过对称性破缺我们发现,这三种耦合为费米子场提供的质量是不一样的,它们各有特点,其中最有趣的是LY3,它所包含的矩阵波色子场Φ在Higgs机制下表现出了独一无二的特点。除此之外,我们还利用了大N展开的非微扰方法研究了LY1和LY2动力学性质。为此,我们在大N展开法中引入了不同以前的辅助场。论文的第四章研究的是QED的手征反常。我们在有限温的条件下研究手征反常,并得到了手征反常与温度无关的结论。同时,我们也考虑了化学势,结果是化学势也是与手征反常无关的。为此,我们采用了两种方法,一种的虚时有限温场论的费米子实时传播子法,另一种是化学势微扰法,两种方法都得到了一致的结论。另外我们还引入了手征化学势,发现手征化学势在手征反常机制下会辐射激发类Chem-Simons项,同时也考虑了空间相关的化学势,得到了一个关于手征反常的全新的结论,空间相关的化学势会影响手征反常。第五章就是一个简单的总结与展望了。
李洪娜[10]2016年在《手征有效场论中质子自旋及其它八重态重子轴荷的研究》文中研究说明继1988年EMC在极化深度非弹性散射实验中测量质子中的夸克自旋贡献几乎为零,CERN,DESY,JLab,RHIC和SLAC亦对质子自旋结构进行了相关的测量,测量结果显示,核子味态轴荷0a(被解释为质子中夸克的自旋贡献)在能标为3Ge V2时,大约为0.35。尽管这与EMC的测量结果不同,但相对于早期的夸克模型此测量值依旧很小。在静态夸克模型下,夸克贡献了质子的全部自旋;在相对论夸克模型中,夸克贡献质子60%的自旋,另外40%则转变为夸克的角动量。那么夸克“丢失”的自旋哪里去了呢?这也被称为自旋危机或自旋困惑,这也激起了理论界和实验界至今近三十年对质子自旋内部结构的研究。对于理解质子纵向自旋结构,理论上对解释自旋困惑做出了很多努力。例如,核子的π介子云以及单胶子交换作用将自旋转化为轨道角动量,QCD胶子修正,奇异夸克贡献,八重态轴荷8a的SU(3)破缺等。目前的实验数据指向质子自旋困惑是价夸克效应,价夸克对单态轴荷0a的贡献几乎充满了测量值。奇异夸克和QCD胶子修正对单态轴荷的贡献非常小,不足以解释自旋困惑。在深度非弹性散射实验中,解释观测结构函数的理论基础是QCD。QCD在夸克质量为零的极限下,具有手征对称性。手征有效场论是QCD的低能有效理论,基态手征对称性破缺产生Goldstone玻色子,作为手征有效理论的有效介子场。吸收和发射虚介子对描述强子的性质起到至关重要的作用。手征有效场论与一般的唯象模型不同,它是一个比较系统的理论,基于与QCD相同的手征对称性,在强子物理的研究中有着广泛的应用,对研究强子谱与强子结构有很多成功的应用。考虑QCD演化的一般性质可以得出这样的结论,与QCD夸克模型相匹配的自然标度非常低,所以质子的大部分动量由价夸克携带,胶子可以认为在理论中被积掉。Jaffe(1987)提出了这样的方案,实验测量的质子自旋值小,是因为实验测量的能标与夸克模型给出结果的能标不同。因此我们用有效场论研究质子的自旋,以及其它八重态重子的轴荷。我们在计算中使用了finite-range正规化方法,比传统的正规化方法更具优势。在计算中我们包括了八重态和十重态重子中间态,这丰富了核子和重子的自旋和味结构,在手征对称性的约束下重新分配了自旋。单胶子交换(OGE)效应,虽然不属于手征有效场论的范畴,但对于自旋依赖的物理量起着非常重要的作用,所以我们在计算中也包括了OGE换效应。我们分别计算了各夸克的自旋贡献,所以可以同时得到单态轴荷0a和非单态轴荷a_3(g_A),a_8。对于质子自旋的解释,我们的计算同时给出三个轴荷的合理值,与实验吻合地非常好,优于其它模型,其它模型只部分的给出某些轴荷的合理解释。下面列出对质子计算得到的主要结论:1、通过取实验测量值a_3=1.27,拟合出我们计算中唯一的一个参数,低能自旋常数S_q~0.88q s,这个常数体现了相对论和禁闭效应的大小,小于传统夸克模型(不考虑相对论效应)值,大于以往的极端相对论效应~0.65,将夸克的自旋转化为轨道角动量。我们计算中参数极少,优于其它模型,体现了计算的可靠性。我们利用此参数对a_8,a_0进行计算。2、计算得到与实验中超子β衰变SU(3)假设下的测量值~0.58非常一致。3、对于单态轴荷a_0,我们给出适用于夸克模型的低能标处夸克自旋贡献a_0~0.55及夸克分布?u~0.91,?d~-0.36,?s~-0.01。由相对论效应、介子云以及OGE修正,质子的夸克自旋贡献由初始夸克模型贡献全部变为贡献大约一半。4、由于单态轴矢流的反常维度不为零,使得单态轴荷0a是标度依赖的,通过适当的演化,得到的实验能标处的结果与实验测量值~0.35符合地非常好。演化模型在我们的计算前仅是给出了定性的分析(Jaffe1987),我们的计算给出了精确的定量描述,很好的解释了质子困惑。5、对于奇异夸克自旋的贡献,我们得到的结果为负值,大小约为0.01。与实验测量吻合的很好。我们的计算对理解质子困惑提供了非常重要的深入的认识。介子云,OGE效应及相对论效应等将夸克的自旋转化为轨道角动量,并经过演化得到实验测量值。我们的计算直接给出各味道夸克的自旋贡献,增加了对质子内部结构的认识。同时,在我们的计算中变动介子强子耦合常数D,F,C,及截断函数的形式,给出的结果皆在我们估算的误差范围内,说明了计算的稳定性。我们采用与计算质子自旋相同的办法计算了其它八重态重子的自旋和轴荷。计算中使用了质子中拟合的低能自旋常数s_q,不再有其它参数。我们计算的同位旋矢量轴荷,与其它理论计算以及格点数据非常接近,这说明我们计算的结果是合理的。我们对八重态轴荷8a进行了计算,.。对于八重态重子的自旋Σ与质子得到的结果相似,在低能标处,夸克自旋贡献大概为价夸克区域的50(25)60%,演化到实验能标3 Ge V~2,得到-0.35。对于八重态重子的各味夸克自旋贡献,与质子类似,价夸克(Σ、(?)中u、s夸克)中提供了重子自旋的主要贡献,海夸克(Σ、(?)中d夸克)提供的贡献很小~0.01-0.02,自旋方向与重子自旋方向相反。
参考文献：
[1]. 非微扰真空、手征对称性自发破缺与有效相互作用[D]. 王青. 清华大学. 1989
[2]. 有限温度密度时QCD对称性的自发破缺与恢复[D]. 郝学文. 清华大学. 2008
[3]. 超越标准模型：粒子物理与宇宙学中的希格斯引力作用[D]. 鲜于中之. 清华大学. 2015
[4]. 有限温度密度时的手征对称性恢复与Pion超流[D]. 穆成富. 清华大学. 2009
[5]. 核物质超流与BCS-BEC过渡[D]. 毛施君. 清华大学. 2013
[6]. 超对称破缺与超对称唯象中的非微扰研究[D]. 郑思波. 浙江大学. 2010
[7]. QCD求和规则与若干强子结构[D]. 张劲. 浙江大学. 2011
[8]. 动力学超对称破缺和规范传递的研究[D]. 祝斌. 南开大学. 2014
[9]. 非微扰场论的若干模型研究[D]. 石嵩. 南京大学. 2013
[10]. 手征有效场论中质子自旋及其它八重态重子轴荷的研究[D]. 李洪娜. 吉林大学. 2016
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