粒子标准模型中量子数的对称性矛盾和新的组合量子数

粒子物理中的标准模型包含某些对称性矛盾.三代夸克-轻子偏离SU(3)对称性,按此它们应该组成对称的6个SU(2)群.如果对称性完全成立,类似于u-d是I=1/2的同位旋二重态,c-s和t-b及三代轻子(ve-e,vμ-μ,vτ-τ)也应该是是I=1/2的同位旋二重态.但这与s和c夸克是两个I=0的同位旋单重态不同.我们引入一个新的组合量子数F=I-S,它可以惟一地描述各种重子.此外,粒子物理中还存在短程的强、弱相互作用与作用距离的矛盾;由相同的夸克组成核子-介子时,结合能与稳定性的矛盾;超弦的质量可达宏观标度Δm=2.209×10-2g等.     

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.     

介子-重子的对称性、夸克和新的粒子模型

按照衰变和结构,介子应与轻子统一.引入新的组合量子数F’=|B+I-S|,则基态介子-重子量子数等距并统一.提出了重味强子的寿命公式和等比关系.讨论了量子数三角形和四面体.对夸克模型,可能微粒子运动产生出现具有对称性的幻夸克.探讨了两体模型和亚夸克.最后提出粒子三代结构等的新模型.按照Occam剃刀原则,粒子基本结构只应该有光子、电子和质子.     

非局域夸克模型中强子light-by-light过程对缪子(g-2)因子的贡献（英文）

在非局域手征夸克模型框架下,计算了来源于全规范不变性动力学夸克圈图和中间赝标量介子和标量介子态圈图light-by-lightt散射过程对缪子反常磁矩αμ的强子修正.在夸克模型中,这些圈图对应于强子light-by-light散射过程对α_μ的最低价1/N_c的贡献.夸克圈图贡献的结果是α_μ~(HLbL,Loop)=(11.0±0.9)·10~(-10),总贡献结果是α_μ~(HLbL,Loop)=(16.8±1.2)·10~(-10).     

轻子—夸克的SU(6)型统一规范理论

在单纯SU(6)型的相互作用大统一规范理论中,把轻子与夸克统一纳入在它的反对称15维表示中,而且只有一个规范耦合常数,这是合乎统一概念要求的。 本文的目的是:根据我们提出的轻子与夸克内部结构的亚夸克模型,找出并纳入反对称15维表示中的轻子族和夸克族的对称性规律。     

研究N-Λ和N-Σ的S波散射相移

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,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.在推广手征SU(3)夸克模型下研究了核子-超子相互作用过程,计算了N-Λ和N-Σ相互作用的S波散射相移.通过和手征SU(3)夸克模型的结果比较,发现N-Λ和N-Σ系统的短程相互作用既可以由单胶子交换来描述,也可以由矢量介子交换来描述.     

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.     

重夸克极限下激发态B介子光锥分布振幅的计算

在重夸克展开的领头阶计算了激发态B介子,包括矢量介子B＊（3 S1）、轴矢量介子B1（1 P1、3 P1混合）及标量B介子（3 P0）的光锥分布振幅.利用运动方程以及重夸克对称性的限制,得到了2粒子和3粒子分布振幅的关系.矢量介子B＊的分布振幅关系与文献[1]中基态赝标量B介子（1 S1）相同;但对于轴矢量介子B1和标量B介子,给出了新的结果.对这些新的振幅关系进行求解,进一步模型无关的确定了B1和标量B介子夸克-反夸克2粒子分布振幅的表达式.与基态B介子情况类似,最低扭度的分布振幅中也有来自多粒子态的贡献.     

轻子,夸克内部结构与相互作用的统一理论

在弱,电相互作用中轻子族与夸克族存在一种对称性:这里略去标志强相互作用(SU_c(3))的夸克的3个自由度。 这种对称性:一方面揭示了轻予与夸克的内部结构的形态.另一方面又反映了內部结构存在着对称性。这样去认识它。深入地分析它产生的根源,不但会加将我们对这一问题的认识,而且对相互作用统一规范理论的物理实质会有深刻的理解。 本文就是本着这一观点,根据我们以前提出的轻子,夸克内部结构的亚夸克模型对这种对称性进行分析并找出了规范粒子传递相互作用的规律。     

关于两类中微子和两类轻子的建议

μ→e γ等蜕变方式虽和熟知的各守恒定律不相违,但在实验上却一直没有被发现。最自然的看法是:把μ介子和电子看作两种不同类型的粒子。近来,也有不少关于用实验方法来检验与μ介子相连系的中微子(以下记为λ)和与电子相连系的中微子(以下记为ν)是否相同的讨论,很可能λ和ν是不同的,鉴于这样情况,我们不妨假设轻子有两种不同类型,称μ,λ为μ轻子,称e,ν为e轻子,两种轻子数分别遵循守恒定律。     

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．     

顶夸克和中性top介子的联合产生

在超出标准模型的新物理模型中 ,TC2模型是一个重要的候选者 ,其不仅提供了一种可能的电弱对称性破缺机制 ,并且可产生足够重的顶夸克质量 .TC2理论预言了三个 top介子πt± ,πt0 .top介子是 TC2理论中独有的可观察物理粒子 ,研究 top介子产生与衰变的可能的物理迹象对验证 TC2理论 ,探测新物理有非常重要的意义 .基于 TC2模型 ,我们研究了在高能正负电子对撞机上顶夸克和中性 top介子πt0 的产生过程 e+ e-→ ttπt0.顶夸克和中性 top介子有强的 Yukuwa耦合 ,它的形式为 :mt2 Ftνw2 - Ft2νw[KURtt KULtt* tLt Rπt0 + KUR…     

矢介子为主过程和MIT口袋近似

本文在口袋的波包展开的基础上讨论了类时虚光子转化为矢介子的过程(矢介子为主过程),指出这种方法的优点在于可以在夸克层次上统一分析类时虚光子的软硬过程。 e~ e~-湮没为强子的过程已有不少作者研究过,当虚光子的(q~2)~(1/2)接近某个中性矢介子的质量时((q~2)~(1/2)～m_v),此过程可以用矢介子为主(VDM)模型描述,这个模型假定强子的电磁流     

K介子部分子分布函数的研究

核子和介子中的部分子分布函数是描述其性质的基本物理量,但不同研究小组给出的分布函数并不一致.从最简单的价夸克模型出发,提出了在某一低动量标度(Q~2)下,K介子完全由价夸克组成,胶子和海夸克都是通过量子色动力学(Quantum Chromodynamics,QCD)辐射产生.根据一个考虑了部分子间重组效应的演化方程一Modified DokshitzerGribov-Lipatov-Altarelli-Parisi(MD-DGLAP)方程和相应的实验数据,给出了K介子的初始价夸克分布函数,对高动量标度下的部分子分布进行了预言,并与其他模型进行了比较分析.     

CP宇称不守恒的规范模型

在SU(2)×U(1)模型的基础上,本文构造了一个包括5种夸克和5种轻子的弱电规范模型,它能具有弱作用唯象学的一些基本特性,把CP宇称不守恒效应归结于包含新夸克的带电弱流和带电规范介子(W~±)间的相互作用,并能初步解释重轻子τ的衰变.     

代非普适Z′模型中τ~-→μ~-(e~-)KK衰变

研究τ轻子味破缺衰变,有助于探索超出标准模型的具有轻子味破缺(LFV)机制的新物理.在代非普适Z′模型中,对τ~-→μ~-(e~-)KK衰变进行了研究,考虑了共振和非共振的贡献以及来自B介子衰变的限制,结果表明:在现有的参数范围内,这些衰变的分支比都能达到目前的实验上限.最新的实验上限将模型参数B_(τμ(τe))~(L(R))限制在O(10~(-3)).其中,s夸克末态的贡献远大于u(d)夸克末态的贡献,共振部分形状因子的贡献最大.分析了τ~-→μ~-(e~-)KK微分衰变率与双K介子不变质量s~(1/2)(s=m~2KK)的关系.在双K介子不变质量范围内,矢量介子φ(1020)共振占主要地位,τ~-→μ~-KK衰变的共振峰比τ~-→e~-KK衰变的共振峰高.     

中性Top介子与e+e-对撞机上的tc夸克产生

顶夸克在味物理的研究 ,电弱对称性破缺 ( EWSB)和新物理探索中起着重要的作用 .对含有顶夸克的味改变标量耦合 ( FCSCs)过程的研究为验证各种新物理模型提供了很重要的证据 .TC2人工色模型( Topcolor- assisted Techcolor Model)预言了三个物理可观测的特征 Top介子 :π0t,π±t .那么在高能对撞机上探测 Top介子的信号可用来检验 TC2理论的正确性 .本文在 TC2人工色模型框架下 ,考虑在高能直线 e e-对撞机 ( LC)实验中 ,通过 γγ→π0t→tc tc这个过程看能否探测到 π0t 的存在 .计算结果表明 :该过程在探测味改变 t- c-…     

ψ粒子的衰变

自夸克模型提出后,已经十余年了。实验中始终未发现夸克粒子的存在。但夸克模型对强子的分类作了成功的说明,Su(3)对称性已是公认的关于强子的动力学特性。因为独立的夸克粒子不存在,人们进而认为夸克只存在于基本粒子组合体内部,它不能脱离基本粒子单独存在,所以,单独的夸克粒子是观察不到的。基本粒子除质子是稳定的以外,其余如中子,介子,超子等都是不稳的。而且大量的事实说明。用其他粒子撞击质子时,得到比质子更重的粒子,而不可能把质子打破。撞击的能量愈大,得到的粒子更重。仿佛是能量愈大,质子与其他粒子的结合愈强。     

轻子-夸克质量谱

根据SU(2)_L(?)SU(2)_R(?)U(1)_Y_W=B-l规范对称性,从我们的亚夸克模型得到轻子和夸克量子数,可将轻子-夸克质量谱公式归纳为:m_i=m_e{|(u-d)|+|(c-s+t-b)|(3/2)α~(-1)}Q~2/|B-l|~3(n-c+s-t+b)~4     

SU(6)×U(1)型统一规范理论——SU(6)×U(1)型的群理论结构(Ⅰ)

用SU(6)×U(1)群来研究亚夸克统一规范理论及其规范粒子的传播性质,从而导出轻子族与夸克族的统一规范理论.本文着重建立SU(6)×U(1) 型亚夸克规范理论结构形式。