为了探索自然的对称与和谐：爱因斯坦的宏愿在实现（下）

关于强作用的各种理论中,最受人重视的是量子色动力学,它是在1964年盖尔曼(M.Gell-Mamm)和奈曼(Y.Ne'eman)提出夸克模型之后建立起来的。该模型假定,强子皆由夸克构成:重子是由三个不同“色”的各种夸克构成的色单态,而介子是由正反夸克构成的色单态。这就表明,夸克除有“味”量子数(区别夸克     

价子的结构函数和强子电磁形状因子

按文献[1],价子定义为具有价夸克量子数的部分子集团,存在一个尺度μ~2(μ~2=0.64(GeV/c)~2),Q~2≤μ~2的探针无法分辨价子的结构,而Q~2>μ~2时,价子表现为价夸克、海夸克和胶子组成的集团。由定义,可得     

QCD反常与质子组分的自旋密度

由极化质子的夸克和胶子自旋差分布的Altarelli-Parisi方程可知,在领头项近似下胶子分布的一次矩△G(x)与In(Q~2丨∧~2)成正比,质子的自旋结构函数于是应表示为     

发现三喷注事件并验证量子色动力学

本文报导e~ e~-→强子的数据资料的空间能量分布的分析结果,这些数据资料是在佩特拉(PETRA)对碰机的能量范围内、用MARK-J检测器得到的。定义“扁率”(Oblateness)以描述能量构形与首次明晰观察到的三喷注结构。这些数据资料能用量子色动力学所预言的产生正反夸克对与非共线的硬胶子来解释。     

τ→V_τ A_1衰变与介子分类

在层子模型中,认为介子是由一对正反层子构成的强耦合的束缚态。目前实验发现的介子可以用SU(2)(3)O(3)群的不可约表示分类,这里SU(2)群的不可约表示,表示正反层子的自旋态,O(3)群的不可约表示,表示正反层子     

奇特的强子X(3872)及其质量精确测量的新方法

<正>质子和中子通过强相互作用束缚到一起形成各种各样的原子核,再通过电磁相互作用与电子一起形成原子,从而构成了宇宙中的可见物质.强相互作用的基本理论是于20世纪70年代建立起来的量子色动力学(quantum chromodynamics, QCD).在QCD中,参与强相互作用的基本粒子是夸克和胶子.与质子和电子分别带正负电荷类似,夸克带有3种不同的色荷;与传递电磁力的光子不带电荷不同,在夸克间传递强相互作用的胶子具有8种色荷,从     

自由夸克的火球

欧洲核子研究中心(CERN)似乎发现了长期寻找的夸克胶子等离子体——上一次出现是在宇宙大爆炸期间     

NN中程吸引力的含隐色态组份的夸克模型研究

近十年来,人们作了许多努力试图从夸克模型(QM)说明NN相互作用。文献[2,7]用单胶子交换势解释NN相互作用的短程排斥,得到了一些结果。但是单胶子交换势能否给出NN相互作用的中程吸引却是一个正在探索而尚无定论的问题。有些人在单胶子交换势的基础上试图通过改进夸克模型来获得核力的中程吸引,Maltman和Isgur的工作是沿这个方向探索的代表。他们通过扩大夸克模型的基空间,考虑色、自旋和轨道激发,利用变分原理得到了包括短程排斥和中程吸引在内的等效NN相互作用势,并且指出大部份中程吸引是由带色的核子集团的P-波激发所产生的。     

热密QCD介质中部分子能量损失

采用光锥路径积分(LCPI)方法研究有限的夸克胶子等离子体(QGP)区域中重夸克能量损失, 导出计算能量损失的解析表达式, 并给出计算结果. 结果表明, 考虑了质量效应的重夸克辐射能量损失较忽略质量的轻夸克辐射能量损失有明显的压低. 对高能夸克, 其辐射能量损失与介质长度的平方成正比, 随着能量的降低, 平方关系变为线性依赖.     

组分夸克模型下产生夸克-反夸克对的传递位

从强子的夸克模型及其描述夸克间相互作用的QCD理论看来,核力是组成核子的夸克间交换色胶子的结果。当两核子重迭时,主要作用是单胶子交换。由于色禁闭,单胶子交换主要贡献于核力的短程部分。但交换色单态的夸克-反夸克对不受色禁闭的影响,将贡献于核力的中、长程部分。然而至今要用QCD理论完全自洽地求解这种问题仍是无能为力。人们通常借助于唯象模型即袋模型和势模型。在文献[1]中我们已用MIT袋模型及禁闭系统下     

核子-介子耦合顶点的结构与核力中的介子交换过程

从六十年代发展起来的介子交换理论较好地对核力作了解释。强子的夸克模型的成功及量子色动力学(QCD)理论的发展,使人们希望有可能对核力的本质作更清楚的阐述。从夸克模型和描述夸克间相互作用的QCD理论看来,核力是组成核子的夸克间交换色胶子(gluon)的剩余相互作用的自然表现。当两个核子靠得很近互相明显重迭时,组成一个核子的     

夸克—胶子等离子体火球的时空演化

未来几年在美国布鲁克海文国家实验室的相对论性重离子碰撞机(RHIC)上和CERN的大型强子碰撞机(LHC)上所要作的实验研究的主要目标就是产生和研究夸克-胶子     

非零质量胶子和Q准禁闭位势

人们猜测,量子色动力学(QCD)的拉氏量对色SU(3)定域规范的严格对称将有可能最终导致对夸克禁闭的证明。反之,如果这种对称性遭到破坏,禁闭将不复存在,人们将有可能观察到单个的夸克和胶子。除了理论上的兴趣外,近年来所报道的可能观察到分数电荷粒子的一些实验事例也加强了探讨夸克是否真正禁闭的必要性。De Rujula,Giles和Jaffe在     

自由夸克理论的弱化

英国卢瑟福实验室已取得大量证据来反对自由夸克存在的理论. 自从第一次提出夸克作为物质的基本构成物以来,物理学家一直在寻找单夸克的证据,但均告无效.理论上认为夸克以三个一组束缚在一起或成夸克-反夸克对存在于质子、中子或π介子等亚原子粒子中.夸克具有电荷,为电子电荷e的分数.这使单夸克容易探测.但大多数寻找这种分数电荷的实验均未成功.一个显著的例外是斯坦福大学W.Fairbank组的实验.他们声称已测到一些微小的磁悬浮的超导铌球上的分数电荷1/3e.但其他组的测量并未观测到在铌或其他金属上有类似的效应.因此推测Fairbank组的结果可能是铌球拾取了钨底板(制备时用)的分数电荷所致. 卢瑟福实验室利用他们的磁悬浮装置和各种样品(包括铌球)作了350次试验,均未观测到任何     

中子星强磁场形成的一种可能机制

中子星内部有很强的磁场,表面场强可达10~(12)Gs。这样强的磁场是物质处于什么状态形成的?最近不少作者提出超密态物质当密度充分高时会转变为由渐近自由的夸克构成的夸克相。现在我们建议:超密态物质的强子相与夸克相之间,还可能存在由非色单态夸克集团构成的夸克集团相。而中子星的核心部分可能处于夸克集团相。     

E介子之谜与一个胶子球的存在

在J/ψ粒子辐射衰变中发现的质量为1440MeV的介子,是1~+E介子还是一个胶子球,已争论很久,《E介子之谜与一个胶子球的存在》一文的作者认为它是一个胶子球,并命名它为G(1440)。此工作对当今粒子物理中的一个重要理论——量子色动力学是一个有力的支持。     

S波夸克偶素(0~(-+))的强子衰变与胶子有效质量

有许多作者已经讨论了胶子可能具有质量的问题。文献[2]的作者提出胶子具有有效质量很可能改进QCD对低能过程的预言。在文献[3]建议的胶子通过颜色对称自发破缺获得质量的方案的基础上,本文继续运用文献[4]的方法,计算S波夸克偶素(0~(-+))的强子衰变宽     

物理学中11个最大未解问题

(续上期 )在超高温度和密度下 ,物质存在新的状态吗 ?在极端能量条件下 ,物质要经历一系列的变化 ,原子会分裂成它们的最小组成单元。这些组成单元是被称为夸克和轻子的基本粒子。就我们所知 ,这些基本粒子不会再分裂成更小的部分了。夸克非常喜好群居 ,人们从未看到过单个的夸克。相反 ,它们会与其他夸克结合形成质子和中子 (每个质子由三个夸克组成 )。进一步 ,它们会与轻子 (比如电子 )结合形成整个原子。例如 ,氢原子就是由一个质子和一个绕着它运动的电子组成的。接下来 ,原子会与其他原子结合形成分子 ,比如Ｈ2 Ｏ (水分子 )。随着温…     

超高能重离子碰撞与夸克-胶子等离子体

超高能重离子碰撞产生的带色的夸克-胶子等离子体,是一种在地球上还未曾见过的新的物质形态,它是未来物理学研究的一个重要方向。《超高能重离子碰撞与夸克-胶子等离子体》一文详细介绍了这一前沿课题的研究情况,从中也可见研究超高能重离子碰撞是极其重要的,并具有现实的可能性。     

夸克势模型与中子物质的状态方程

中子是由三个夸克udd组成的一个集团,因此可以把核理论中处理集团模型的方法——共振群方法用来研究核子-核子的相互作用。把夸克之间的单胶子交换相互作用加上唯象引入的禁闭势与共振群方法相结合,就是夸克势模型。该模型成功地解释了核子-核子之间的短程排斥势,这是它的成功之处。根据这个模型的计算结果,与中子-中子之间的短程排斥相对应的中子硬球半径为0.45fm。因此在计算高密度中子物质的状态方程时必须考虑到这个