量子场论的新形式

近年来,Large Hadron Collider(LHC)等高能加速器的运行,使实验的精度大大提高,因此对理论上计算散射振幅提出了严峻的考验.传统的费曼图技术,特别是涉及规范粒子的相互作用时,由于费曼图增加的速度、表达式的复杂度、不有效性等,无法应对这些新的挑战.为了解决这个问题,理论学家们开展了各方面的研究.通过过去十多年的探索,取得了许多重大的进展,包括树图振幅的在壳递推关系,无质量粒子散射振幅计算的Cachazo-He-Yuan(CHY)框架,场论中散射振幅几何描述的Grassmannian框架和Amplituhedron框架等等.这些新的计算方法,能快速精确地计算树图以及圈图的修正,更好地分析标准模型的背景贡献和新物理信号的提取.从而能很好地和实验数据对比,完美地应对了当前实验的挑战.上面这些理论方案的突破,都有些共同特点.这些共同特点,特别是许多计算框架的在壳性,暗示了区别于传统的、基于拉格朗日框架下的、量子场论新表述形式存在的可能性.本文就此进行了一些讨论和展望.     

原子-分子散射的GES理论

原子-分子散射的Sudden(Energy sudden and Infinite order sudden)理论在研究非弹散射及反应散射方面都已取得了一些令人满意的结果,但是Sudden理论在处理阈能散射时却遇到了困难,因此近几年不断有人提出了对Sudden理论的修正。本文从原子-分子散射的Lippmann-Schwinger方程出发,通过对全Green算子的恰当数学处理,导出了原子-分子散射的GES(Generalized Energy Sudden)理论的散射振幅的明确数学表达式,它不仅解决了阈能散射的困难,也适合于处理较低能量的散射问题,且具有明确的物理意义。     

关于函数的增长性

本文的目的是给出一个方法,用它可以根据以上几个不等式来研究,当r经过某些集合中的值趋于∞时,log M(r)/T(r),M(r)/A(r),M(r)/m(r)及rM~1(r)/M(r)的渐近性质。我们的方法是根据下列定理:定理1 设f(x),r(t),δ(y)及φ(y)为四个满足下列条件的函数:     

量子化广义sh-Gordon系统的完全可积性

共形对称破缺的完全可积场论是二维共形场论最新发展中一个活跃的方向.这种理论从已知的共形场论模型出发,通过加入微扰或构造约束体系的方式,建立共形对称破缺的耦合理论,并研究其可积性质、因子化散射矩阵及关联函数,以期了解共形场论体系的临界外行为.共形破缺可积场论最引人注目的特点是:虽然在加入耦合后体系不再保持共形对称性,但它仍保持有无穷多守恒流,仍然是完全可积系统.WZNW模型是典型的非Abel共形场论体系.设g(x)是取值在某个单Lie群或仿射群上场量,则此模型可由一有效作用量定义如下:     

1GeV质子在钙~(40)上的弹性散射

一、前言近几年来,高能强子、氘和。粒子在轻原子核上散射的资料不断增加,相应地也出现了不少用Glauber方法进行分析的理论工作,并提出了一些用不同元振幅描述的方法.在文献[1—4]中采用了核子-核子或核子、氘及α粒子和α粒子的弹性散射振幅f_(NN)(q)或f_(dα)(q)及f_(αα)(q)作为元振幅来描写它们和轻原子核的散射实验,且都得到了满意的结果.但对这些     

非Abel规范场论中形状因子高能行为的指数化与反常增长

一、非Abel规范场论是近年来基本粒子理论研究中颇受人们注意的一个方向。不少人尝试用它来构造弱-电磁作用统一模型、强作用乃至超强作用的模型。我们用微扰论在领头项近似下计算了非Abel规范理论中质壳费米子的形状因子(包括电磁形状因子F_r和发射规范介子的形状因子F_B)当动量传递q~2→∞时的高能渐近行为(到四阶)。我们的计算结果是:     

微波信号散射功率谱和振幅起伏谱之间的关系

微波信号在通过对流层时,如果路径上有大气湍流存在,就会产生散射效应,天线接收的信号也会有振幅和相位起伏。现在的有关资料对散射和振幅起伏介绍得很多,但对它们之间的定量谱分布关系谈得很少,因此有必要对这个问题进行讨论。在文[1]中已给出由大气湍流引起的电波     

含宇宙弦或整体单极子的Schwarzschild黑洞热力学性质

当具有渐近平直边界条件时,黑洞热力学遵循Bardeen等提出的四条基本定律。而对于不具有渐近平直边界条件的Schwarzschild型黑洞,这四条定律是否仍然成立值得研究。因为近来人们发现一些规范理论可导致诸如整体单极子、宇宙弦等一类拓扑缺陷。这些拓扑缺陷代表了在早期宇宙中可能出现的物质。它们的出现可能会在宇宙中引起一些重要的、     

多粒子体系的相对论Glauber展开式

近年来,在高能强子对原子核散射的问题上,由Glauber发展的程函方法(eikonal)得到了广泛的应用。Glauber理论的一个重要结果是,强子对原子核的多体散射振幅可以写成为多次的二体散射振幅乘积的叠加。这就可以绕过强相互作用理论的困难,直接利用二体散射振幅的实验结果来分析原子核的散射问题;或者反过来由多体振幅推断二体散射振幅,Glauber     

矢量耦合理论的电磁形状因子与Callan-Symanzik方程

在资料[1]中指出,由于赝标耦合理论在质量趋于零吋没有红外发散,齐次Callan-Symanzik方程可以用于电磁形状因子的渐近行为。矢量耦合理论在质量趋于零时存在着红外发散,不能直接利用齐次C-S方程。在本文中我们将利用资料[2]中分出量子电动力学中红外发散因子的方法,从这个理论的电磁形状因子中分出一个在质量趋于零时红外发散的因子,其余的因子在动量传递q~2→∞时满足相应的齐次C-S方程。 在矢量场V_μ与费密场φ耦合的理论中,     

核反应中的衍射和干涉

宏观衍射和干涉现象是常见的,然而,核散射时,尤其是重离子散射中是否也存在衍射和干涉呢?《核反应中的衍射和干涉》一文详细介绍了这方面研究的进展。微观散射过程中的衍射和干涉的研究,对了解核性质、核反应机制等起了很大的作用。     

SU(2)瞬子和Witten反常

非-阿贝尔规范理论的渐近自由虽然使得构造一个重正化的可微扰计算的相互作用场论成为可能,但也遗留下一些疑难,如大距离下的强规范力图象,以及缺乏自洽的费米子凝聚机制,在一个含奇数个左手(weyl)费米子双重态的SU(2)规范理论中,上面的问题促使witten对理论的数学相容性提出质疑,事实上,他发现了基本泛函积分中的反常:包含奇数个左手费米子双重态的泛函积分导致平庸的结果。     

激光散斑的强度和相位一阶概率密度函数

散斑场的相位起伏和强度起伏在散斑的形成和散射表面粗糙度测定等研究中占有十分重要的位置,为此已有大量研究报道。由于激光在表面起伏大于光波波长的界面反射后,散斑场不一定满足圆高斯过程,所以应该用椭圆高斯过程描述激光散斑场。设散斑场的复振幅为     

统一场论源流及新版本

统一场论通称万物之理,自古以来成为人类对大自然奥秘的不懈追求。本文对从老子及古希腊先哲之启迪直至现代统一场论作一综述。爱因斯坦是统一场论创始者,不幸以失败告终。20世纪70年代后,物理学家在新的基础上探索统一场论。基于多维空间的弦论从量子论出发,背景独立的圈论从广义相对论出发,经过数千位物理学家和数学家四十多年孜孜以求,目标仍遥不可及,是进行反思的时候了。本文作者经八年研究,提出统一场论新版本。论文题为《A New Version of Unified Field Theory-Stochastic Quantum Space Theory on Particle Physicsand Cosmology》 (统一场论新版本--随机量子空间理论关于粒子物理及宇宙学),论文经过同行评审,发表在《Journal of Modern Physics》, 2013年,第4卷第10期,页码：1213-1380。随机量子空间(SQS)理论基于简单基本假设建立起理论框架,得出几十个与实验符合的理论结果,并提出25项预测以供实验检验。在此基础上,从广义相对论真空方程出发,重新定义其度规张量将之乘以高斯几率分布,SQS理论建立起基本方程,对光子和电子的初步分析结果与实验符合。     

Soliton袋模型与QCD相变

用量子色动力学描写高能强相互作用取得了很大成功,现在人们普遍认为量子色动力学是强相互作用基本理论的最好候选者,但寻找这个理论的严格解却很困难。这个理论的一些重要性质,如渐近自由、耦合常数的跑动、色禁闭等都已为大家所熟知,另外还有一些信息也已经从Monte Carlo格点规范理论计算中得到,但限于计算机的规模和所需时间,所取得的结果还十分有限。     

五次样条的渐近展开

对于多项式样条的收敛速度估计已有大量工作,结果也较完善。然而,关于样条逼近的渐近展开,工作不多,结果也不十分理想。作者在文献[1]中讨论了一些缺插值样条的渐近展开。作为特例我们得到周期三次,二次样条的逐次渐近展开。自然要问高次样条是否存在类似的结果。本文讨论五次样条给出逐项渐近展开,同时容易看出,用文中的方法可以讨论一般奇次周期样条。从某种意义上说,这类问题是完全可解的。     

TiH_2和ZrH_2在高压下的状态方程与电学性质

氢化物是一个非常广阔的领域.人们对它们在常压下的性质已进行了大量的研究,而且氢化物在科学研究和工业生产中已有了广泛的应用.然而,对它们在高压下的性质还研究得相当少.近一些年来,研究氢化物在高压下的性质以及金属化相变已引起了人们很大的兴趣.Straaten等曾研究了HI在高压下的性质,发现它在42.5—51GPa下发生了由绝缘体变成金属的转变.我们过去曾对LiH和AIH_3在高压下的性质进行过一些实验研究.在本工作中,我们研究了TiH_2和ZrH_2在高压下的P-V关系以及电学性质的变化,得到一些有趣的结果.这些结果在国外还未见发表过.     

单晶中子衍射法确定重晶石中氧的位置

一中子衍射实验技术是最近十八年来随着反应堆的出现而发展起来的一种研究物质结构的新方法。中子衍射与X射线衍射有许多相似之处,当中子束作用于晶体时也能因晶体内原子排列(结构)的不同而在不同方向产生或强或弱的衍射束,经过与X射线晶体结构分析过程基本相同的一系列计算和探索,最后求得原子座标。但中子衍射也有其特点,如中子主要是被原子核所散射,与核外电子的相互作用极小,散射振幅与原子序数无关,因此在下列研究中具有独特的优越性。 1.含有重原子结构中轻原子位置的确定。例如合金中C、N、O的定位,BaSO_4中O位置的确     

有限温度静态层子势

在有限温度场论中,层子禁闭(非禁闭相变)和手征对称性破缺(回复相变)的研究,一直是人们所关心的问题。大量的格点近似计算已经表明这两种相变点的存在,但是这两种相变点是否重合?如不重合,哪个大?哪个小?这些问题还不清楚。有限温度场论的解析计算表明,     

铁电体-金属纳米微粒复合材料的制备与性质

近年来,由金属微粒弥散相与氧化物电介质(玻璃或陶瓷)基体所构成的复合材料体系引起了人们的关注。由于这类材料在光学(光吸收、散射、非线性)、电学(隧穿效应,电致发光)、磁学及催化等方面均有一些特殊性质,使这类材料体系在理论研究和实际应用方面都具有很高的价值。目前,这类材料的制备主要是采用溅射法和溶胶-凝胶(Sol-gel)法。限于技术上的原因,上述材料的基体主要局限于一些简单的氧化物体系,包括SiO_2,Al_2O_3和ZrO_2。