辨别胶子喷注和夸克喷注的能量法则研究

用蒙特卡洛方法研究了e^ e湮灭产生的3-喷注事件,将强子3-喷注按能量排序并通过与部分子层次的3-喷注配对来辨别胶子喷注和夸克喷注．分析了能量法则挑选喷注的纯度;用改进后的能量法则计算了3-喷注事件中的三个喷注的平均多重数,平均横动量随喷注能量的分布以及胶子喷注和夸克喷注的平均多重数之比和平均横动量之比．并与角度法则的相应结果进行了比较．结果显示用改进后的能量法则挑选喷注的方法是可行的．     

关于胶子喷注的一些性质

我们提出了一种喷注模型:单个部分子形成一个部分子集团,然后重组为强子.利用这个模型,计算了胶子喷注的分布函数,讨论了胶子的碎裂函数.在这基础上分析了胶子喷注与夸克喷注的区别.     

夸克喷注和胶子喷注内部动力学起伏的蒙特卡洛研究

用改进的角度法则从3-喷注事件中挑选出胶子喷注和夸克喷注，直接对这两种喷注中的动力学起伏的特性进行了蒙特卡洛研究，发现在Pt方向上夸克喷注内部的动力学起伏比胶子喷注内部的动力学起伏要强，从而给出了夸克和胶子在强子化碎裂过程中的动力学性质上的区别。     

核环境中的多重散射和能量损失

当快速部分子在核介质中传播时会和介质中的其他部分子发生多重散射,从而导致横动量展宽效应以及喷注淬火效应.本文综述了基于微扰QCD高扭度因子化计算核环境中部分子横动量展宽的最新进展,讨论了高扭度展开框架下的部分子能量损失计算及其在RHIC和LHC上高能核碰撞中领头强子产生中的应用.具体介绍了扭度-4过程的次领头阶计算,论证了核环境中双重散射的QCD因子化定理,证明了核介质性质的普适性并推导出了核介质性质的QCD演化方程,发现RHIC和LHC质子-原子核碰撞中向后快度区强子产生的核增强现象可被解释为非相干双重散射效应.进一步给出了高扭度展开框架下部分子能量损失效应对高能核核碰撞中大横动量强子谱产生的次领头阶数值计算方法,分别计算了π0,η,ρ0,?, KS0和ω等领头介子的产额及其核修正因子,讨论了不同领头强子的产额比,通过对核修正因子的理论计算与实验数据进行对比来抽取喷注输运参数,发现相对论重离子碰撞中领头强子谱的压低需要同时考虑初始喷注谱、能量损失机制和真空部分子碎裂函数这三个部分的影响.     

强相互作用短距离量子场的重整化半群对称性

强子喷注的形成过程,喷注本身产生强子的过程,重强子衰变产生π,K介子的过程,都服从同一能量动量分布(αQ)~(-γ)K_γ(βQ)与KNO-Kendall标度律。J.D.Bjorken的Parent-Child关系只是重整化半群对称性的一个特例。     

不同味夸克产生的喷注硬度特性的比较研究

用蒙特卡洛模拟方法研究了e e对撞Zo强子衰变事件中胶子喷注和夸克喷注的硬度特性.发现夸克喷注和胶子喷注的硬度特性存在较大的差异;不同味的夸克喷注的平均多重数、平均横动量和平均快度随硬度的分布特性也存在明显的差异,而不同味的夸克发射的胶子产生的喷注的硬度特性是一致的;胶子喷注与夸克喷注的平均横动量、平均多重数与硬度之间存在较强的正关联,而平均快度与硬度之间存在较强的负关联.     

喷注淬火的细致平衡效应

讨论了高能部分子穿过夸克胶子等离子体时热胶子的细致平衡效应，在热介质中，受激的热胶子发射降低部分子的能量，而热吸收增加部分子的能量，其净贡献导致部分子能量损失的减少。部分子能量损失的相对减少对中等能量的喷注是重要的，而对非常高能量的喷注可以忽略不计。修正后的能量损失对能量的依赖性将影响中等户t强子谱压低的形状。     

e~+e~-湮灭枚举标度破坏的原因—强子喷注与强子—强子碰撞高横动量疑难的铨释

Feynman变量x_F=2p/s~(1/2)不适合强子动量分布。当用重整化半群标度变量x=p/

,p_⊥/并注意强子喷注的动量与横动量的平均值约为中心区的两倍,便得到与实验符合的标度律。高能强子-强子碰撞产生中心区,碎裂区与高p_⊥喷注;σ_T≈σ_T~CR,σ_T~F/σ_T≈10~(-2),σ_T~J/σ_T≈10~(-4),三者的合成分布与高p_⊥的CCOR与CCRS数据符合(s~(1/2)=53Gev)。量子场的长度维度(Dimensiongrad)与反常维度组成的短距离参数α(g_R)足以描述实验数据,微扰论的顶角表现发散度的总和的贡献与反常维度同一数量级。     

高能质子碰撞的大横动量喷注产生

本文研讨了目前流行的几种部分子结构函数及其适用范围。根据QCD微扰论计算了Pr≥2Gev/C的各种部分子喷注的总截面随能量的变化。考虑到结构函数的标度破坏,但喷注的质量效应和部分子的内禀横动量分布对总截面影响并不显著。本文的结果为蒙特卡洛法研究宇宙线的双集团事例率,克服原朴素部分子模型预言的比实验偏低的困难提供理论依据。同时,为在超高能区验证微扰QCD的适用性提供重要信息。     

大型强子对撞机中粲夸克与W波色子的联合产生

大型强子对撞机上,CMS探测器通过质心能量为7TeV的质子-质子对撞实验测量了粲夸克喷注与W波色子联合产生过程的总散射截面和微分散射截面.在保持一致的边界条件下,采用蒙特卡罗数值计算程序MadGraph,并分别利用CT10NNLO、CT14NNLO以及MRST2008NNLO部分子分布函数,在标准模型的框架内计算了粲夸克喷注与W波色子联合产生过程的总散射截面和微分散射截面.计算结果与CMS探测器测量实验数据的比较结果表明,两者在误差范围内符合得很好.     

四夸克系统QQQ’Q’的色连接及e+e-湮灭过程中新束缚态的产生

本文研究了e+e-湮灭反应中四夸克系统Q QQ’Q’的一种特殊的色连接方式,讨论了相应的末态强子能量、动量分布等强子化效应,并发现这种没有色分离的特殊色连接方式有利于双重重子,如X、Y、Z粒子等新束缚态的产生,实验上可通过三喷注类事例来进行鉴别寻找.     

层子模型中介子和重子的波函数及其应用

§1 引言在1966年北京基本粒子理论组的同志们,根据当时核子电磁形状因子的实验资料和对实验中发现的大量强子用SU_3群分类的成功,提出了强子结构的层子模型。在这个模型中,认为强子是由层子构成的,介子是一对正反层子的束缚态,重子是三个层子的束缚态。这种图象所给出的介子和重子的分类,是与实验符合的。在这个模型中,认为层子质量比自前所发现的强子的静止质量大得多,层子之间存在超强相互作用,介子和重子都是层子越强作用的束缚态。超强作用具有SU′_3?SU″_3的不变性,目前所发现的强子都是SU″_3群的单态,在层子运动速度很低时,(v/c?1),超强作用具有SU_6的对称性。层子仍然服从费米统计法则。并且认为,仍然可以用场论去描述层子的运动规律。     

层子模型

层子模型是我国粒子物理理论工作者于1965年分析总结当时积累起来的有关实验和理论资料,提出的相对论性的强子结构模型,其基本物理假定是:(1)强子是由更深层次的粒子,即层子与反层子构成的(普通重子由三个层子构成,普通介子由一个层子和一个反层子构成)。这些层子滿足一定的对称性,强子的对称性由组成它的层子的对称性所决定。在SU(3)对称下,层子有三种,它们具有分数电荷和分数奇异数,是自旋     

相对论重离子对撞中喷注淬灭的研究

喷注淬灭现象是相对论重离子碰撞中可能产生高温高密新核物质—夸克胶子等离子体（Quark-Gluon Plasma,QGP）的特征之一.我们分别测量质子-质子碰撞和重离子碰撞中的各种强子谱产额,并通过比较不同体系强子谱的产额,发现重离子碰撞中强子产额相对于质子-质子碰撞产额有所压低,进而研究喷注淬灭机制.不同强子产额的压低程度检验了一些理论预言,并为新的理论的提出提供重要的实验依据.     

亚层子层次的火球模型

本文简略地概述了近来所提出的层子层次的火球模型的基本思想,这一模型将能很好地解释有关超高能宇宙线实验中的一些新现象,如次级粒子平均多重数,随S~(1/2)上升,平均横动量随S~(1/4)上升,强子空间分布的“多心”结构……等。这一模型还能给出有关次级粒子的纵动量P_N和横动量P_以及大小火球的次级粒子多重数,粒子动量分布等,能和实验做进一步比较的预言。这表明在超高能宇宙线实验中将能探测到是否有亚层子存在的信息,同时还表明现有超高能宇宙线实验中观察到的一些新现象有可能提供这类信息。     

内含反应强子产生与层次结构模型

根据我们的基本粒子层次结构模型,导出强子中的层子动量分布函数和用以层子形状因子表示出强子形状因子,并用它分析了内含反应强子产生的某些实验事实。     

高能强子—强子碰撞中的多重产生(英文)

本文对强子—强子非衍射散射中的三火球模型作了总结性的评述。这一模型是在西欧中心CERN质子—反质子对撞机(SPS)的最新实验结果的基础上提出来的。这些结果包括:快度中心区的带电多重数满足KNO标度无关性,快度平台升高80%,长程快度关联,以及快度分布和横动量分布与多重数关联等等。模型的基本假设是:在非衍射散射过程中形成三个火球,每个火球的能量分布都是二维振子分布,火球爆破产生的末态粒子数目正比于火球的激发能。在此假定下,利用归一化条件就得到了与实验相符的中心区多重数分布的KNO标度无关性。假定三个火球的平均大小相近,可以得到非衍射多重数分布的KNO标度无关性,与较低能量的实验相符。如果假定中心火球所占比例随能量的升高而增大,可以得到540GeV的多重数分布,与(?)P对撞机实验结果相符。进一步利用能量—动量守恒还可以得到与实验大体一致的快度平台及分多重数快度分布。将63GeV和540GeV的平均多重数的实验值和上述模型中这两个能量下中心火球和两侧火球的大小之比结合在一起,可以看到当能量由63GeV升到540GeV时,两侧火球的大小保持不变。将这一事实向更高能量外推,就可以对更高能量下的多重数分布和快度分布作出预言。本文中就S~(1/2)=900和2000GeV作出了这一预言。在本文的最后,利用三火球模型对非衍射散射过程的物理图象作了一些讨论。     

强子的Thomson模型和μ对横动量等问题

本文提出了一种类似于Thomson原子模型的强子结构模型:强子由准自由的价夸克和处于“凝聚”态的胶质组成;海夸克取胶子场的真空极化形式。在此基础上,用统计热力学方法处理胶子态,用部分子模型处理夸克,解释了μ对大横动量实验中的几个事实以及一些其他强子过程。     

J粒子与层子对的复合模型

最近实验发现两种质量大、衰变宽度窄的新粒子。许多理论物理工作者认为这是具有新量子数的两个层子组成的矢量介子。本文认为它们是两个层子对组成的共振态,其中一对是普通的层子,另一对是具有新量子数的层子对。因而可以将两种新粒子统一起来,并可以解释不久前发现的e~ e~-→h(即电子对湮灭产生强子)实验中出现的“平台”现象。     

短距离量子电磁场中的快光子发射

在ISR上发现高能单光子发射现象后,通常将这种现象解释为胶子—层子的康普登散射及反层子—层子湮灭、CIM介子—层子散射,等等,但是,理论计算结果与实验数据符合的不大好. 有可能,强子-强子碰撞产生快光子是一种短距离量子电磁场中的现象.快光子的能量-动量分布由短距离量子电磁场的性质所决定.设量子电磁场由于高能强子—强子碰撞而被限制于空间线度l内,光子发射过程发生在时间间隔τ内;当光子频率ω满足τ≤2π/ω或波长λ>1时,光子进入非定域区,量子电磁场具有短距离性质.由Pauli-Jordan的电磁场测不准关系: