核子核子散射中核子激發態性質的研究

《核子核子散射中核子激發態性質的研究》是依託西安交通大學，由劉伯超擔任項目負責人的青年科學基金項目。

基本介紹

• 中文名：核子核子散射中核子激發態性質的研究
• 項目類別：青年科學基金項目
• 項目負責人：劉伯超
• 依託單位：西安交通大學

中文摘要

核子及核子激發態的研究，對於我們認識物質的基本結構以及QCD在低能.區的非微擾特性有重要幫助。近幾年來，這方面的研究有了長足的進步，這主要歸功於實驗手段及精確度方面的進展。以往的研究結果主要基於早期的piN散射數據，目前的研究已經擴展到光生，J/Psi衰變以及質子質子散射實驗中。這些新的實驗手段，為我們提供了更多更準確的實驗數據，進而為我們研究核子及其激發態的性質以及檢驗現有模型的正確性提供了基礎和平台。本項目的主要內容就是圍繞著實驗方面的相關進展展開的，一方面結合已有的實驗數據對一些感興趣的核子激發態的性質進行研究，另一方面為將來在蘭州CSR質子質子散射實驗中開展核子激發態的研究，給出蒙特卡洛模擬的結果以及一些理論預言，對相關模型進行檢驗，加深對相關反應機制的理解，為在核子核子散射實驗中分析核子激發態的性質做好相應的理論上的工作。

結題摘要

對核子激發態性質的研究一直是研究強相互作用在低能區特性的一個重要方面。在本項目執行期間，我們圍繞核子激發態在核子核子散射中產生的反應機制、核子激發態研究的新途徑以及尋找新的共振態等方面作出了一系列創新性的成果，相關工作都在國際會議上作了口頭報告。 近年來，在核子核子散射中研究核子激發態的產生過程成為一條研究核子激發態性質的新途徑。其中，研究核子核子的初態相互作用、末態粒子的再散射過程以及背景項的貢獻對於抽取相關共振態的信息具有重要的意義。在我們的工作中，利於手征微擾論，我們以核子核子散射中的兩pi介子產生過程為例，著重分析了初態以及中間態核子核子相互作用對總振幅的影響，第一次定量的分析了核子核子相互作用對於總振幅的貢獻。我們的工作表明初末態相互作用以及背景項對於分析相關過程非常重要，該工作對於研究核子核子散射中的共振態產生過程有重要的參考意義。 從粒子數據表（PDG）中可以看到，目前關於核子激發態與奇異粒子耦合方面的知識還非常缺乏，而核子激發態與奇異粒子耦合的信息對研究核子激發態的性質尤其是其中奇異夸克的組分具有非常重要的作用。由於目前的實驗數據實際上不能對各種理論模型做出很強的限制,於是從理論上討論尋找新的反應道來研究核子激發態的性質，就變得非常重要。在我們的工作中，我們提出在KN散射過程中研究核子激發態是研究核子激發態與奇異粒子耦合的有效途徑。相較於其它反應過程，超子交換在KN散射中的核子激發態產生過程中扮演著非常重要的角色。通過選擇特定的核子激發態的衰變道，一些反應道特別適合於研究核子激發態與奇異粒子的耦合。目前這方面的理論研究幾乎沒有，所以該工作具有一定的開創性。 通過對Kp to eta Lambda 道的分析，我們發現為了解釋角分布的數據，需要引入一個非常窄（Gamma=1.5MeV）的Lambda共振態，這個共振態顯然不是已經發現的任何已知粒子。由於這個共振態的衰變寬度特別小，所以如果它真的存在，那么它的結構一定非常奇特，該粒子的發現對於強子結構的研究會具有非常重要的意義。當然，證實這個新粒子存在與否，需要理論和實驗方面更多的證據。我們的工作表明，在Kp-＞eta Lambda過程中對Lambda的極化以及對ppbar to lambda lambdabar eta道的測量可以進一步的確認這個新粒子的存在。