QCD尺度跑動的耦合常數(shù)

主條目：β函數(shù) (物理學(xué))

在量子力學(xué)尤其是量子場論中，由于量子漲落效應(yīng)的存在，相互作用頂點被虛粒子所修正，成為非定域性的相互作用頂點。因此，測得的耦合常數(shù)的大小與原拉格朗日量或哈密頓量中的裸耦合常數(shù)不同，且與測量的能量標度有關(guān)。后一點可以通過不確定關(guān)系，來理解。測量使用的能量越高，測量儀器能夠分辨的尺度就越小。在小尺度下，將能看到更多的虛粒子的漲落。這種效應(yīng)與電荷在介質(zhì)中的極化效應(yīng)是相似的。因而也被稱為真空極化。這種隨著能標的改變而改變的“耦合常數(shù)”被稱為跑動的耦合常數(shù)。

β函數(shù)β(g) 描述了耦合常數(shù)隨能量標度μ變化的的情形，其定義如下

其中μ為特定物理過程的能量標度。

若量子場論中的β函數(shù)為零，則此理論為共形場論。若在高能量下β函數(shù)為正，代表耦合常數(shù)隨著能標的增加而增加；若在高能量下β函數(shù)為負，則代表耦合常數(shù)隨著能標的增加減小，這種現(xiàn)象叫做漸近自由。

如果一個問題中的耦合常數(shù){\displaystyle g}遠小于單位一，則其稱為“弱耦合”的，此時問題的解

微擾論在量子場論中具有核心地位。量子場論中的微擾論計算一般是通過費曼圖和費曼規(guī)則來系統(tǒng)地組織實現(xiàn)的，因為費曼圖就是按照耦合常數(shù)的冪次畫出來的。電磁相互作用、弱相互作用在尋常尺度下都是弱耦合的相互作用。而強相互作用在短距離上（尺度遠小于飛米時）也是弱耦合的。

強、弱、電磁和引力四種基本相互作用中的耦合常數(shù)的大小大致如下：

在物理學(xué)中，耦合常數(shù)決定了相互作用的強度。例如在牛頓萬有引力定律和愛因斯坦的廣義相對論中，牛頓常數(shù)

在拉格朗日系統(tǒng)中，拉格朗日量或哈密頓量可以分成動能部分和相互作用部分。耦合常數(shù)決定了決定了相互作用部分相對于動能部分的強度。在存在多種相互作用的情況下，耦合常數(shù)也決定著各個相互作用的相對強度。

在經(jīng)典力學(xué)中，耦合常數(shù)的大小可以通過測量力的大小直接得到。歷史上牛頓常數(shù)是在牛頓死后71年后才由卡文迪什通過扭秤實驗測量得到。但在量子力學(xué)中由于量子漲落的存在，出現(xiàn)在拉格朗日量或哈密頓量中的耦合常數(shù)是無法直接通過測量得到的。而實驗中測量得到的耦合常數(shù)會隨著探測尺度的不同而不同，被稱為跑動的耦合常數(shù)。相應(yīng)的，拉格朗日量中的耦合常數(shù)被稱為裸耦合常數(shù)。

如果一個物理系統(tǒng)的相互作用的耦合常數(shù)比較小，則它的解可以通過微擾論近似得到。微擾論在量子場論的計算中尤其重要。

弦理論下的耦合常數(shù)有明顯的不同點，弦耦合常數(shù)一方面意味著決定一根弦分裂的能力，另一方面則意味著弦理論的每一個微擾敘述和一個弦耦合常數(shù)有關(guān)，可是這些耦合常數(shù)不是事先定義、可調(diào)整及共適性的常數(shù)，而是動態(tài)的標量場，會依位置和時間改善，而其數(shù)值需動態(tài)決定。

• 耦合 (物理學(xué))

• 量子場論、量子電動力學(xué)及量子色動力學(xué)

• 規(guī)范量子化、重整化及維度正則化

• 精細結(jié)構(gòu)常數(shù)

• 重力耦合常數(shù)

• 費米耦合常數(shù)

：利用量子色動力學(xué)（QCD）的唯象場論模型，研究QCD在高溫和高密度下的相變行為，包括手征相變和退禁閉相變，以及它們之間的相互關(guān)系。目標是求得對目前尚未充分了解的QCD 相變有更深入的認識。結(jié)合RIHC 相對論重離子碰撞實驗物理，探索夸克膠子等離子體（QGP）的存在證據(jù)及其相應(yīng)的物理性質(zhì)，研究QCD 相圖結(jié)構(gòu)。此研究屬于基本理論研究，但它對于早期宇宙演化、天體物理中中子星的內(nèi)核的探索以及正進行的高 2100433B

本項目研究QCD非微擾方法在重味強子物理中的應(yīng)用，包括QCD求和規(guī)則、重子分布振幅和光錐求和規(guī)則等。奇特強子態(tài)研究方面，結(jié)合國內(nèi)外的最新實驗進展，研究了奇特強子態(tài)Zc(3900) 、Zc(4025)和X(4350)的夸克構(gòu)型。就兩種可能的構(gòu)型-分子態(tài)和四夸克態(tài)，利用QCD求和規(guī)則，系統(tǒng)計算了兩種可能構(gòu)型的質(zhì)量譜并和實驗結(jié)果比較。支持把Zc(3900)和Zc(4025)分別解釋為D*D分子態(tài)和D*\bar D*分子態(tài)構(gòu)型，不支持把X(4350)解釋為四夸克態(tài)構(gòu)型?；诮樽?核子分子態(tài)構(gòu)型，研究了奇特重子態(tài)Σc(2800)、Λc(2940)和Xc(3250)，QCD求和規(guī)則研究不支持把Σc(2800)和Λc(2940)解釋為S-波的介子-核子分子態(tài)，支持把Xc(3250)解釋為S-波D*（2400）N分子態(tài)。強子分布振幅研究方面，我們研究了Σ和Λ重子的扭曲度為6的高扭曲度分布振幅，其QCD共形場的分波展開中包含了次領(lǐng)頭階的共形自旋精度，得到了扭曲度為6的Σ和Λ重子的分布振幅。重味強子的衰變研究方面，研究了Bs到DsJ(2860)的半輕衰變。在重夸克有效理論框架下，計算了相關(guān)的Isgur-Wise函數(shù)和衰變寬度。利用光錐求和規(guī)則，研究了Λc的半輕衰變Λc?n e^ u，計算了形狀因子和衰變寬度。利用重強子手征微擾理論研究了Ds0(2317)和Ds1(2460)強衰變，拉氏量中包括一階手征破缺修正項，給出了衰變寬度。 2100433B

重味強子物理是當前粒子物理研究的前沿課題，對于檢驗粒子物理標準模型和探索超出標準模型的新物理具有重要意義。本項目旨在探討QCD低能動力學(xué)行為，發(fā)展QCD非微擾方法，研究與重味強子物理相關(guān)的一些重要問題及探索它所暗示的可能新物理。本項目主要內(nèi)容包括新強子態(tài)的結(jié)構(gòu)及性質(zhì)，重味強子衰變中的強相互作用機制，重味強子的遍舉衰變過程及強子躍遷矩陣元的精確計算，重子的高扭曲度分布振幅及其在光錐求和規(guī)則的應(yīng)用，探討QCD因子化方法的端點發(fā)散問題，探討QCD真空凝聚和夸克-強子對偶的特征及其本質(zhì)等。對這些問題的深入研究，依賴于探討和發(fā)展克服QCD非微擾困難的方法。項目將密切關(guān)注國內(nèi)外高能物理實驗的最新進展，關(guān)注新實驗結(jié)果和現(xiàn)有理論的沖突，探討強子動力學(xué)的新機制和新方法，研究和解釋新的實驗現(xiàn)象。