夸克质量项与延迟作用对QCD真空凝聚的影响.doc

EquationSection1Page:1夸克质量项与延迟作用对QCD真空凝聚的影响物理学院技术物理系翟晨阳摘要本文发展了一种由量子色动力学的拉格朗日量建立整体色对称模型的流-流耦合的有效哈密顿量的理论方法。本文所建立和应用的有效哈密顿量,首先从量子色动力学的拉格朗日量出发,应用泛函路径积分的量子化方法,在保留最低阶流-流近似下,得到关于夸克的的有效作用量,其中胶子作用被隐含于夸克流-流相互作用核中,并由该作用量导出整体色对称模型的裸哈密顿量算符;通过Bogoliubov-Valatin变换,引入包含正反夸克对凝聚的破缺真空,得到关于组分夸克的包含完整的流-流耦合的有效哈密顿量算符;通过参数化哈密顿量中的夸克相互作用核,导出可以应用于计算的哈密顿量的具体形式。对纯真空情形,由哈密顿量算符及其所得的能隙方程就可以确定破缺真空;对存在核物质的情形,在瞬时平方禁闭势下,-夸克作用的二体项,用夸克占据数的变量定义引入核物质(密度),通过对夸克系统的等效哈密顿量的泛函变分,得到夸克的动力学方程,它是复杂的耦合的非线性方程组;对真空自发破缺的情形,在一定的近似下,用逐级叠代逼近的自洽方法求解了该联立方程组。计算结果显示,空间流-流耦合作用项和时间延迟作用及夸克质量参数对于夸克对凝聚都有很大影响。一、非微扰的QCD研究强子物理和核物理的意义㈠强作用和核现象是当前研究的重点之一在更广的能区研究新现象和性质,有助于进一步了解自然的本质,促进理论的统一。QCD基本理论从高能延拓到低能区无标准方法。我们尝试用非微扰的QCD方法来从事我们的研究。 ㈡中低能区提供了检验QCD的场所 QCD中低能区物理复杂:跑动耦合常数红外无限增大,色禁闭,手征自发破缺,真空复杂等,着也恰恰为我们提供了检验QCD的条件。目前各种非微扰方法都有所发展,但没有形成统一的方案。㈢我们的目的从夸克层次出发,以在GCMQCD下建立哈密顿量为出发点,研究强作用。以期使唯象研究和实验数据联系起来,促进QCD的完善。二、哈密顿方法研究真空凝聚综述我们研究核物质对真空凝聚的影响,真空凝聚是指物理能量基态并非一无所有的状态,QCD下真空凝聚一般是对称性自发破缺产生的。在这方面对我们的研究有参考和参照价值的文献,主要有:㈠Cahill等采用的FunctionalIntegralCalculus的有效作用量方法。该方法的主要思想是由QCD的作用量通过FIC方法,进行积分变量的变换,得到以裸介子和重子场为积分变量的有效作用量,依次为出发点,该保持了整体色对称性。 FIC方法和整体色对称性概念是我们主要借鉴之处。1、方法①介子-双夸克玻色化从夸克-饺子场的作用量,隐含胶子作用,得到1C介子-双夸克-3c双反夸克双居于场的作用量S[B,D]。②强子化分别处理上始终双夸克和非双夸克部分,得到失于重子和介子的有效作用量。2、特点⑴计算直接与物理裸介子相接,隐藏了真空复杂性;⑵可直接研究强子谱;⑶采用FIC方法,较早,起点性工作。3、不足真空效应不考虑,玻色化,强子化稍嫌粗糙。㈡。该方法是由光前描述的QCD拉氏量出发,采用的约束量子化,得到哈密顿量。抛弃总动量为0的组元,使真空平庸,重整HB成为,由此计算束缚态等。其重整的思路和方法较有新意。1、方法⑴由光前的拉氏量L和Euler-Lagrange方程得到的约束方程,经过定义正则动量,并由对伊关系得到哈密顿量H⑵重整引入抵消项,所有效应(包括真空效应)都归入算符(抵消项)。Wilson认为,与胶子或夸克相联系的红外发散的抵消项的有限部分,分别是色禁闭或手征对称自发破缺的来源。由于破坏了洛仑兹协变和规范对称性,抵消项不同于通常的结构,允许包含一些待定常数,新重整化为HB中包含:①正则量子化产生的哈密顿量;②外加夸克、角子质量项;③人工位势;④特定的重整化抵消项。求和包括对动量的积分。其中为光前能量,N标志第N个本征态,求出束缚态,再作微扰修正。2、特点⑴截断使真空平庸,所有作用归入算符,首次使色禁闭、守正对称自发破缺进入便于直接研究的领域;⑵包含完整的可重整方案,这一重整方法具有启发性。3、不足无法精确求解Hsigma本征方程,耦合常数由实际计算确定;人工位势唯象。㈢LeYaouanc,Bicudo等的哈密顿量方法。该方法是从唯象的仅含时间项流流耦合瞬时势的哈密顿量出发,通过Bogoliubov-Valatin变换,得到变换后的态和哈密顿量,来研究真空凝聚等。1、方法⑴由得到 相当于流关联 同时,我们取 再做Bogoliubov-Valatin变换变换后基态能量为 真空能量密度为: 单夸克能量为: 双夸克作用项为: 引入核介质: 定义为核中归一的单