轻子和夸克结构的W粒子模型

一轻子、夸克是否是点粒子? 强子谱的规律反映了强子具有内部结构,例如:人们发现质量最小的一些介子和重子可以按SU(3)的八重态和十重态分类,于是强子可视为相应于SU(3)基础表示的夸克的束缚态。高能深度非弹性散射实验进一步揭示了强子是非点状粒子。现在对强子具有内部结构已为粒子物理学家所公认。至于轻子和夸克是否仍然可分,是否也具有内部结构,近年来亦为     

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     

正束縛态中基础粒子的有效质量

按照强子结构模型,重子和介子是由基础粒子及反基础粒子组成的束缚态。文献[1]的分析指出,SU_6对称性的存在意味着在基本粒子内部基础粒子的运动速度相当低并且它们间的相互作用力是与自旋方向无关的。另一方面,由于实验上尚末发现基础粒子,人们必须假定它们具有很重的质量(比如说20Bev或者更大)。为着说明作为基础粒子     

SU(4)新粒子的质量关系

新近实验强烈地启示强子可能是由四个层子组成。如果强作用具有(破缺的)SU(4)对称性,那么在强子的质量谱中必然会表现出这种规律性②。为了能从层子力的角度对各种质量关系的成立条件进行深入的分析,并且求得重子和介子间的质量关系,我们采用资料③的讨论方法,设层子p’、n’(图中记作O)的质量为no,层子λ’(记作)的质量为λ_0,层子c’(记作Δ)的质量为C_0,诸层子间的二体作用对自旋Σ旋的依赖分为如下十二种:     

超对称性

一引言基本粒子的对称性理论包括时空对称性和内部对称性两方面.虽然对这两方面都有过很多研究工作,但以前关于对称性问题的讨论有一定局限性,使人们还可能没有揭露出基本粒子的某些基本对称性质。例如,以前所研究的对称性都是玻色子和玻色子之间的对称性,或费米子和费米子之间的对称性,而没有讨论费米子与玻色子之间可能存在的对称性。另一个问题是人们还没有成功地把内部对称性与时空对称性非平凡地结合起来,组成更大的对称群。这两个问题是互相有联系的。实验事实指出在玻色子与费米子之间可能存在着某种对称性。先看强子方面.我们知道介子的质量谱和重子的质量谱大体上是相似的,介子的作用强度与重子的作用强度也是一致的。当用层子模型来描述强子相互作用时,(?) BM 顶角图(B代表重子,M 代表介子)和MMM 顶角图的差别仅在于“旁观”层子不同,而顶角中起作用的部分是一致的,因此,(?) BM 顶角和MMM 顶角具有明显的对称性。此外如电荷半径、形式因子等性质对于介子和重子也是相似的。因此,系统地探讨玻     

奇异数为-6的双重子结构

在手征SU （3）夸克模型和推广的手征SU （3）夸克模型下,利用共振群方法研究了奇异数为-6的双重子ΩΩ的结构。分析了波函数宽度,夸克交换效应以及标量介子混合角对系统结合能的影响。结果表明,宽度越小越容易形成束缚态,夸克交换效应有利于形成束缚态。标量介子混合角对系统结合能的影响很大,不同的混合角下系统的结合能不同。     

比较NΩ和N-Ω两个特殊系统

在手征SU（3）夸克模型和推广手征SU（3）夸克模型下，研究了特殊的重子-重子系统NΩ（ST=2 1/2）和重子-反重子系统NΩ（st=2 1/2）的结构，它们都是束缚态．研究中发现奇异介子k，K和K^＊交换对NΩ（ST=2 1/2）系统贡献排斥作用，而对NΩ（ST=2 1/2）系统没有贡献，从而带来了这两个系统结合能的不同．     

奇异3~+/2重子和粲3~+/2重子的电磁衰变

本文从层子模型的结构观点出发,认为重子波函数具有SU_4对称性。仿照文献给出的重子波函数,对奇异3~+/2重子和粲3~+/2重子的电磁衰变过程进行了计算和讨论。利用文献给出的有关参数作为输入,并将理论结果与最近的实验作了比较,在目前的实验条件下,其结果基本一致。     

含单个重味夸克强子的扩展手征SU(3)夸克模型研究

依据QCD基本性质建立的扩展手征SU(3)夸克模型可以很好地解决轻强子方面的问题,本文将该模型应用到重味领域,通过变分法计算自旋为0和1的基态含单个重味夸克介子D、Ds、B、Bs,与自旋为1/2和3/2的基态含单个重味夸克重子ΛQ、ΣQ、ΩQ、ΞQ(其中Q代表c或b夸克)的质量,得到一些初步的结果.当含单个重味夸克介子质量的数值结果基本符合实验值时,实验上已发现的重味重子ΛQ、ΣQ、ΩQ、Σ*Q、Ω*c质量的理论值与相应实验值和其它理论方法的结论也基本符合,除了ΞQ、Ξc*的计算值偏大;实验上未发现的重味重子Ξ*b,Ω*b质量的理论预测值与其它理论方法所得结果偏差不大.同时,简要分析了强子内部的相互作用.     

结构模型中的介子流

按照结构模型的观点,0~-介手和1~-介子都是由一对正反“基础粒子”结合成的束缚态。基础粒子的场算符 ψ_i(x) i=1,2,3 (1)是SU_3群的一个基础表示3的基矢。介子波函数 X_i~1(X_1,X_2)=〈0|T(ψ_i(X_1)(?)~i(X_2))|M〉 (2)形成一个自旋、宇称为0~-的SU_3 8表示及自旋、宇称为1~-的SU_3 1+8表示     

H粒子的结构

在手征SU(3)夸克模型中,用夸克与标量介子九重态和赝标介子九重态场的耦合来描述中长程相互作用,用单胶子交换来描述短程相互作用.推广的手征SU(3)夸克模型是在原来手征SU(3)夸克模型的基础上进一步引入了夸克和矢量介子九重态场的耦合,主要由矢量介子交换来描述短程相互作用.笔者利用手征SU(3)夸克模型和推广手征SU(3)夸克模型,在两集团组态下研究了H粒子的结构.结果表明, NΞ和∑∑耦合道对H粒子提供比较大的吸引相互作用,两集团之间的夸克交换效应也提供吸引相互作用,它们都有助于H粒子束缚态的形成.另外,通过和手征SU(3)夸克模型的结果比较,发现两种不同的短程相互作用机制对H粒子定性的描述是一致的.     

结构模型中的(1/2)~+重子流

按照结构模型的观点,(1/2)~+重子的SU_3八重态和(3/2)~+重子的SU_3十重态都是由三个基础粒子所组成的、对于SU_3指标及自旋指标全对称的状态。在静止极限下,它们形成SU_6群的56表示。     

超级Z工厂上强子化机制及重味强子的研究

强子化过程普遍存在于各种高能反应中,属于当前仍未解决的非微扰量子色动力学问题,只能通过各种唯象模型来描述.该文根据当前流行的LUND弦碎裂模型和夸克组合模型的强子化图象,针对超级Z工厂,讨论了强子多重数、重子介子比、重子反重子关联等系列强子化效应,将上述强子化模型的理论预言结果与实验数据进行了比较分析.结果表明,未来计划建造的超级Z工厂,在实验精细检验强子化机制、探寻稀有强子产生等方面,具有非常重要的意义.     

研究E^＊-Ω相互作用

手征SU（3）夸克模型和推广手征SU（3）夸克模型的短程相互作用机制完全不同,一种来源于单胶子交换,另一种来源于矢量介子交换．在这两个模型中研究了E^＊-Ω相互作用,对可能形成（E^＊-Ω）ST=01/2束缚态的原因进行了探讨．主要分析了这两个模型不同的短程相互作用机制,分析了手征场相互作用及夸克交换效应的影响．计算结果表明,尽管单胶子交换和矢量介子交换机制不同,但在这两个模型中此系统都会形成深束缚态．其主要原因,一是由于σ手征场提供的强吸引相互作用,二是由于它具有特殊的对称性,使夸克交换效应有利于深束缚态的形成．     

研究Ξ*-Ω相互作用

手征SU(3)夸克模型和推广手征SU(3)夸克模型的短程相互作用机制完全不同,一种来源于单胶子交换,另一种来源于矢量介子交换.在这两个模型中研究了Ξ*-Ω相互作用,对可能形成(Ξ*Ω)ST=012束缚态的原因进行了探讨.主要分析了这两个模型不同的短程相互作用机制,分析了手征场相互作用及夸克交换效应的影响.计算结果表明,尽管单胶子交换和矢量介子交换机制不同,但在这两个模型中此系统都会形成深束缚态.其主要原因,一是由于σ手征场提供的强吸引相互作用,二是由于它具有特殊的对称性,使夸克交换效应有利于深束缚态的形成.     

粲(charm)强子的谱分析与粲介子的质量估计

对引入第四种粲层子,将SU(3)群扩充为SU(4)的强子谱做了分析,并利用Galfand基计算了低位膺标、矢量介子1(?)15重态的的质量,估计了粲介子的质量,且与近来实验结果做比较,证实了SU(4)的某些重要予言。     

Gell-Mann模型中的“Quark”粒子问题

本文提出将重子及介子的Gell—Mann模班中的基本对称群由SU(3)扩充为U(3),并重新定义电荷及超荷,从而使得该模型中的“夸克”粒子的电荷不再为分数。     

Faddeev模型中陈数为2的孤立子解

使用SO（3）Faddeev模型等效于SU（2）Skyrme模型的重子数为零的介子区域的结果而得到的Faddeev模型的解析解，通过合适地构造解析函数，给出了Faddeev模型的具有涡旋结构的多孤立子解．这些解由第一类陈数（Chern number）来分类，它们相应于旋绕数为2的情况．     

奇异数为-5的双重子态结构

在手征SU(3)夸克模型和推广SU(3)手征夸克模型下,应用共振群方法研究了奇异数为-5的双重子系统的结构,主要分析了标量介子混合角对系统结合能的影响.结果表明,无论是哪种混合,双重子Ξ*Ω都是束缚态.在手征夸克模型下,混合角为-18°和19°时,Ξ*Ω系统结合能大致相同;但在理想混合下,因为σ场没有贡献,系统的结合能会大大减少.同时还发现,考虑混合角时的结合能远小于不考虑混合角时的结合能.本文工作对标量介子混合角问题的研究提供了一些有意义的信息.     

轻子与夸克的复合自由度模型

本文提出了一个关于轻子与夸克的复合自由度模型,认为描述其内部自由度的群是SO_3SU_2SU_2~ASU_2~BSU_2~C。在此基础上对轻子与夸克进行了满意的分类。并利用复合对称性,除能得到SU_3~CSU_2U_1标准模型的结果外,还预言了三种超弱规范场的存在,而且这种超弱规范场的相互作用具有C～P破坏效应。