《核子自旋結構與高能反應過程的自旋不對稱》是依託山東大學，由梁作堂擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：核子自旋結構與高能反應過程的自旋不對稱
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：梁作堂
- 依託單位：山東大學
中文摘要,結題摘要,
中文摘要
量子場論的非微擾求解困難使強子結構和強相互作用性質的研究一直是粒子物理與核物理的重要前沿，高能反應過程的自旋不對稱則是這類研究的重要手段。近幾年該領域實驗與理論研究互相推動，得到長足的發展，深入到描述核子結構的部分子關聯函式與高能反應中的高扭曲度(Higher twist)效應等，對檢驗與發展QCD，特別是發展高能反應理論描述中直接從QCD出發的可靠的計算方法等方面起到重要作用。本項目主要目標之一就是研究輕子深度非彈性散射以及相關的pp與pA 碰撞中Drell-Yan過程的Higher twist效應、相應的自旋不對稱與核效應；同時，研究LHC以及蘭州CSR能區核核碰撞過程中，產生的超子相對於反應面法線方向的極化，檢驗和發展我們最近在Phys. Rev. Lett.79,102301(2005)提出的整體極化的思想，發展有限溫度下QCD計算方法，進而研究QCD理論中自旋軌道耦合等。
結題摘要
對核子結構與強相互作用性質的研究一直是粒子物理與核物理的重要前沿，本項目的目標就是核子結構與高能反應過程的自旋不對稱的研究，主要集中在半單舉高能反應過程的高扭度效應相應的自旋不對稱與核依賴以及重離子碰撞過程中末態整體極化現象兩個方面。 項目按設計目標，對半單舉輕子—核子、輕子—原子核深度非彈性散射過程的高扭度效應進行了比較系統的研究，得出相應的Twist-3與Twist-4的貢獻。首先將我們在2007年發表的描述半單舉輕子深度非彈性散射過程的理論框架套用到e+Ne+q(jet)+X過程，得出完整的強子張量與微分散射截面，從而給出這些情形下各種方位角不對稱與核子關聯函式之間的關係。包括非極化情形下的e+N→e+q(jet)+X 過程中twist-4的微分截面以及方位角不對稱與部分子關聯函式的關係以及不同極化情形下的e+N→e+q(jet)+X過程中twist-3的微分截面以及各種方位角不對稱與部分子關聯函式的關係，這些關聯函式的定義、QCD運動方程給出的各種關係；隨後將將我們在2008年得出橫動量依賴的(TMD)部分子分布函式的核依賴性推廣到一般的TMD關聯函式，得到這些關聯函式對A的依賴，進而研究半單舉輕子原子核深度非彈性散射過程e+A→e+q(jet)+X的各種方位角不對稱的核依賴性，還利用Gauss Ansatz來描述橫動量依賴，各處相應的數值結果。 項目利用量子輸運方程，通過合作研究，發展了一套解決自旋1/2粒子體系的量子輸運方程的微擾展開方法，繼而利用了這一方法研究手征反常的量子輸運過程，自然地給出了與手征流體有關的手征磁效應和手征渦旋效應，同時還發現流體的渦旋也可以導致自旋方向相反的粒子沿著渦旋方向分離，這表明在非對心重離子碰撞中可能存在局域自旋極化效應，為我們2005年提出的非對心碰撞過程整體極化確立了更加深入的理論基礎。 另外，項目還對高能反應強子化的組合機制中的熵變、產額關聯、電荷平衡函式等進行了比較系統的研究，回答了熵變問題，給出了產額關聯的較為普適的形式，並給出部分子層次的電荷平衡函式以及強子化對它的影響。 三年內發表學術論文9篇，其中Phys. Rev. Lett. 1篇，Phys. Rev. 和Phys. Lett. B共7篇。項目執行期間舉辦或參與舉辦學術會議7次，在國際學術會議報告9次，畢業博士生5名。
