2021年粒子物理学热点回眸

粒子物理学是研究微观物质基本组成及其相互作用的前沿基础学科.聚焦粒子物理领域的几大研究热点方向——暗物质物理、中微子及粒子天体物理、缪子反常磁矩、重味物理与强子物理、希格斯物理与电弱物理及其他超标准模型新物理现象寻找,回顾了2021年粒子物理领域所取得的重要进展,并对相关方向的未来研究前景及未来大科学工程计划作了初步的...     

精确计算重整化N-N圈链传播下pp→π+π-反应微分截面

本文在量子场论微扰理论框架下,利用荷电介子与核子(π±N)强相互作用的SU(2)-不变耦合模型,系统研究了pp→π+π-物理反应过程。采用"大动量积分极限法"对核子—反核子(N-N)重正化圈—链图传播子做了相关物理分析并作了严格解析计算,获得了精确理论计算结果。进而利用该结果系统计算了在核子—反核子(N-N)重整化圈—链图传播子下pp→π+π-反应的微分截面,并获得了一个简洁解析的结果dσ(chain)dΩ=G4/641/(2π)21/p20p20-μ2/p20-m21/(2p20-μ2-2p20-m2p20-μ2cos θ)2T(q2)。另外,也计算了在不同质心能量下pp→π+π-反应树图,单圈图和链图的微分截面,并做了相关比较和讨论,获得了十分重要的辐射修正信息,其中,p0在很大的能量2.5GeV≤p0≤100GeV范围内,链图和圈图对树图截面的修正都在合理的范围内,即R(chain)(or R(loop))<2.0。这些结果对于深入研究SU(2)-不变耦合模型中强相互作用理论以及探索介子与核子(πN)间反应截面问题具有一定的参考价值。此外,还将对量子场论微扰理论在核子相互作用描述的适用范围以及重正化计算的不同方式与计算途径等相关物理问题提供有效参考。     

谐驱动力作用下的变质量谐振子

按照本文两人闰作者阳近导出的波函数的一般解析表达式求得３种变质量谐振子在谐驱动力作用下其几率密度随时间的变化情况。     

Gluon propagator in a new perturbative expansion of Quantum Chromodynamics with a non-perturbative background

Using a new perturbative expansion method in Quantum Chromodynamics with a non-perturbative gluon background, the gluon propagator is calculated up to the one-loop level, and renormalized in the modified minimal subtraction scheme. The resultant renormalization constants of the quantum gluon field and the gauge parameter receive a non-perturbative contribution coming from the gluon condensate <FF> besides the usual perturbative one, respectively. Supported by the National Natural Science Foundation of China Wang Wenyu: born in 1973, Graduate student     

修正的传播算子方位估计算法及去相关性能分析

将数据共轭重排的方法引申到传播算子算法中，提出了修正的传播算子方位估计算法．从理论上论证了这种引申的合理性．通过理论分析和数值仿真，证明了该算法在快拍数有限时可明显提高信号的方位估计性能．在不增加运算量的条件下，该算法明显优于MUSIC（Mumple Signal Classfication）算法．     

An effective absorbing boundary algorithm for acoustical wave propagator

In this paper, Berenger’s perfectly matched layer (PML) absorbing boundary condition for electromagnetic waves is introduced as the truncation area of the computational domain to absorb one-dimensional acoustic wave for the scheme of acoustical wave propagator (AWP). To guarantee the efficiency of the AWP algorithm, a regulated propagator matrix is derived in the PML medium. Numerical simulations of a Gaussian wave packet propagating in one-dimensional duct are carried out to illustrate the efficiency of the combination of PML and AWP. Compared with the traditional smoothing truncation windows technique of AWP, this scheme shows high computational accuracy in absorbing acoustic wave when the acoustical wave arrives at the computational edges. Optimal coefficients of the PML configurations are also discussed.     

强引力下的Dirac方程

本文给出了强引力下的 Dirac方程,求得横向方程的严格解.此外,分别在r→0,r→r_h(强子半径)处,得到径向方程的渐近解,还讨论了解的物理意义.     

强子电荷关联的短距离量子场论

强子电荷关联的短距离量子场论能够解释精确的实验数据（１９７２～１９９３）．电荷组态（＋，—）（＋，＋）（—，—）在强子产生过程中产生显著的效应。入射粒子的电荷形成强子发射源的外电磁场，外电磁场较强地影响荷电强子的动力学行为。这类影响能从量子电动力学得到说明。     

在速度平方力作用下阻尼谐振子传播子的半经典公式

本文用一特定的坐标变换，并应用由Ｋｈａｎｄｅｋａｒ和Ｌａｗａｎｄｅ所发展起来的不变量方法，求得在速度平方力作用下阻尼谐振子传播子的半经典公式．     

QED中e- (-e)单圈图重整化传播子的"精确"计算结果

研究量子场论重整化理论中"精确"计算问题--具体针对电子(-e),反电子,光子γ电磁相互作用的最小耦合模型即"量子电动力学"(QED),对模型中e- (-e)单圈图重整化传播子作了理论分析和严格解析计算,获得"精确"理论计算结果;进而又对有关"辐射修正"问题作了全面分析与讨论,获得具有参考意义的重要结论.