3P0模型下研究三夸克和五夸克混合的重子

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早期,利用独立夸克模型研究重子谱,由于没有考虑对称性的破缺和动力学的因素,计算得到的结果与实验数据存在着一定的差距。自上个世纪七十年代提出了QCD理论以来,量子色动力学已经被公认为强相互作用的理论,QCD有三个基本特性:渐近自由、色禁闭、手征对称性自发破缺。在高能标度下,强相互作用采用量子色动力学微扰论的方法即级数展开的方法处理,已经可以精确求解;在中低能标度下,进入非微扰的范畴,复杂的非微扰效应使直接应用QCD理论很难严格求解。处理非微扰的方法有很多,其中最具有影响力的有:格点规范理论、QCD求和规则、唯象夸克模型。前两种方法由于中低能强子的复杂性,在研究强子物理的过程中遇到了不同程度的困难,而且这些困难在短时间内无法解决,因此唯象的夸克模型成为一种研究强子物理的有效方法。考虑动力学机制的最简单的夸克模型是组分夸克势模型,用手征SU(3)组分夸克模型研究的强子谱较为成功。1996年,张宗烨等人用此模型研究的三夸克结构的重子谱能够很好的解释大部分低能级的重子态,但是随着能级的增加,重子谱与实验数据相差也越来较大。1997年俄国物理学家预言五夸克态的存在,2003年日本实验组声称实验上发现了一个夸克组分为uudds的粒子,这掀起了研究五夸克态的热潮。王凡、平加仑等人分别利用不同的模型研究了五夸克态的重子谱;张宗烨等人利用手征SU(3)组分夸克模型研究了夸克组分为uuuds的粒子。结论是五夸克态也不能很好的解释重子谱,没有解决重子激发态等问题。随着实验的发展,在非弹性散射实验中发现强子内部可能是三夸克态和五夸克态的混合,QCD理论也并不否定。这些促使一些研究者开始研究三夸克态和五夸克态的混合的重子谱,我们实验组运用手征SU(3)组分夸克模型以及群论的知识构造了qqq-qq结构以及qqqq-q结构的波函数,在没有考虑动力学机制的情况下,对三夸克态与五夸克态做了一个简单的线性耦合,最终所得到的结果可以较好的解释一些重子激发态的性质,但是还存在着一定的偏差。本文考虑了非相对论效应的耦合道模型运用3P0模型研究了正反夸克对的产生-湮灭势,在已有的三夸克态重子谱和计算好的qqqq-q结构的五夸克态的重子谱基础上,从而研究了三夸克态与五夸克态混合的情况下的重子谱。
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