QCD和介子電磁形狀因子的大動(dòng)量行為

副題名

外文題名

論文作者

黃朝商著

導(dǎo)師

戴元本研究員指導(dǎo)

學(xué)科專業(yè)

理論物理

學(xué)位級(jí)別

d 1981n

學(xué)位授予單位

中國科學(xué)院理論物理研究所

學(xué)位授予時(shí)間

1981

關(guān)鍵詞

形狀因子

館藏號(hào)

O413.1

唯一標(biāo)識(shí)符

108.ndlc.2.1100009031010001/T3F24.012002620109

館藏目錄

1999\O413.1\12100433B

在粒子物理學(xué)中，ρ介子是一種壽命短的強(qiáng)子，它的同位旋三重態(tài)是由ρ 、ρ⁰及ρ^?所表示。除了π介子及K介子，ρ介子是最輕的強(qiáng)相互作用粒子，三種態(tài)的質(zhì)量都大概在770MeV左右。ρ 及ρ⁰間應(yīng)該有一個(gè)小的質(zhì)量差，是由粒子自身的電磁能所造成的，同時(shí)輕夸克質(zhì)量所造成的同位旋破缺也會(huì)帶來一點(diǎn)的質(zhì)量差；然而，現(xiàn)時(shí)的實(shí)驗(yàn)指出這樣的質(zhì)量差差額上限為0.7 MeV。

ρ介子的壽命很短，其衰變寬度約為145 MeV，還有很奇怪的一點(diǎn)是，ρ介子的共振寬度并不能用布賴特-維格納分布(Breit-Wigner distribution)來描述。ρ介子主衰變模式的產(chǎn)物為一對(duì)π介子，其分支比達(dá)99.9%。

在重子的德·魯胡拉-喬吉-格拉肖描述(De Rujula-Georgi-Glashow description)中，ρ介子可被視為夸克與反夸克的束縛態(tài)，同時(shí)也是π介子的受激版本。跟π介子不一樣的是，ρ介子的自旋j=1（矢量介子），而且質(zhì)量要大很多。π介子和ρ介子的質(zhì)量差，是來自夸克與反夸克間一股大的超精細(xì)相互作用。但德·魯胡拉-喬吉-格拉肖描述則用意外來解釋這質(zhì)量差，而不是手性對(duì)稱破缺，因此這點(diǎn)也成為了反對(duì)該描述的主要根據(jù)。

ρ介子可被視為自發(fā)破缺規(guī)范對(duì)稱的規(guī)范玻色子，具有突現(xiàn)的局部特點(diǎn)（從QCD而來）。注意破缺的規(guī)范對(duì)稱（也叫隱藏局部對(duì)稱），與作用于味的總體手性對(duì)稱是有區(qū)別的。哈沃德·喬吉在他的一篇論文《手性對(duì)稱的矢量極限》中，就有描述這一點(diǎn)，論文中他還把大部分有關(guān)隱藏局部對(duì)稱的文獻(xiàn)，歸入非線性σ模型。

μ子與同屬于輕子的電子和τ子具有相似的性質(zhì)，人們至今未發(fā)現(xiàn)輕子具有任何內(nèi)部結(jié)構(gòu)。歷史上曾經(jīng)將μ子稱為μ介子，但現(xiàn)代粒子物理學(xué)認(rèn)為μ子并不屬于介子。

每一種基本粒子都有與之對(duì)應(yīng)的反粒子，μ子的反粒子是反μ子(反渺子,antimuon)。反μ子（μ ）與μ子（μ^-）相比只是帶一個(gè)單位的正電荷，質(zhì)量、自旋等性質(zhì)完全相同，因此又叫做正μ子。

與其他帶電的輕子一樣，μ子有一個(gè)與之伴隨的中微子——μ中微子（ν_μ）。μ中微子與電中微子ν_e參與的反應(yīng)不同，是兩種不同的粒子。

μ子的質(zhì)量為105.7MeV/c²，大約是電子質(zhì)量的200倍。由于μ子的性質(zhì)與電子相似，因而可以把μ子想象成一個(gè)“加重版”的電子。由于質(zhì)量更大，μ子在電磁場(chǎng)中的加速和偏轉(zhuǎn)比電子要慢，發(fā)出的軔致輻射也較電子少，這使得μ子比相同能量的電子能夠穿透更厚的物質(zhì)。例如，宇宙射線中的μ子能夠穿透厚達(dá)數(shù)百千米的大氣層到達(dá)地表，甚至能到達(dá)數(shù)百米深的礦井之中。

μ子的質(zhì)量和能量遠(yuǎn)大于常見放射性衰變的衰變能，因此μ子不能通過放射性衰變產(chǎn)生。μ子可以在加速器上進(jìn)行的高能物理實(shí)驗(yàn)中通過強(qiáng)子參與的核反應(yīng)產(chǎn)生，此外，宇宙射線與地球大氣作用也會(huì)產(chǎn)生大量μ子，這也是已知唯一的天然的μ子來源。

μ子是一種不穩(wěn)定的亞原子粒子，平均壽命為2.2微秒。與其他不穩(wěn)定的亞原子粒子相比，μ子的壽命相對(duì)較長（僅短于中子的881.5秒）。

：利用量子色動(dòng)力學(xué)（QCD）的唯象場(chǎng)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(biāo)是求得對(duì)目前尚未充分了解的QCD 相變有更深入的認(rèn)識(shí)。結(jié)合RIHC 相對(duì)論重離子碰撞實(shí)驗(yàn)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(duì)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(jìn)行的高 2100433B