《高能反應過程的碎裂函式及其自旋依賴》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：高能反應過程的碎裂函式及其自旋依賴
- 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
碎裂函式與核子結構函式是當前人們描述高能反應強子產生過程所必需的兩個關鍵的物理量，對它們進行深入的研究不僅是人們對高能反應進行準確與可靠的描述的前提，而且也是研究強相互作用性質的重要方面。實驗與理論的進展，使當前研究的前沿深入到對橫動量以及自旋的依賴，所研究的反應過程也由單舉深入到半單舉。在共線展開技術下建立起適合於這些半單舉過程的理論框架，計算不同情形下leading與higher twist的貢獻、研究相應碎裂函式分量的形式等都成為目前研究的重要前沿課題。本項目的目標是以e+e-湮滅反應為例，將共線展開套用到半單舉過程，建立相應的理論框架，研究不同極化情形下自旋取不同值（0、1/2、1）的強子產生的各種不對稱性與相應碎裂函式分量的關係，計算相應的leading與higher twist貢獻；並根據實驗的情況，對這些碎裂函式分量開展唯像學研究，包括它們的物理意義、參數化形式與模型計算等。
結題摘要
碎裂函式不僅是描述高能強子產生所必需的重要物理量，而且包含著強相互作用性質與強子產生機制的重要信息，對它的研究有重要科學意義。本項目重點選取高能e+e-湮滅的半單舉強子產生過程開展對碎裂函式的研究，具體研究內容包括了反應過程系統的運動學分析、領頭與高扭度QCD部分子模型計算、碎裂函式唯象學研究、不同碎裂函式的性質以及它們之間的關係等。主要進展包括如下四個方面。 （i）項目首次將共線展開套用到高能e+e-湮滅過程，包括單舉強子產生過程e^+ e^-→h+X和半單舉強子產生過程e^+ e^-→h+q ̅(jet)+X，在微擾QCD領頭階近似下，對不同自旋（包括0、1/2和1）的強子的產生，首次將計算系統地進行到扭度4的層次，在QCD部分子模型框架下，給出了各可測物理量與QCD碎裂函式間的關係，為後續實驗與理論研究打下良好的基礎。 （ii）項目完成了夸克-夸克關聯子系統的洛倫茲展開，給出包括矢量介子在內的不同扭度的碎裂函式，並利用QCD運動方程，系統地研究了由夸克-膠子-夸克定義的碎裂函式與夸克-夸克關聯子定義的碎裂函式間的關聯，得出一整套適用於包括張量極化依賴的碎裂函式的關係式。 （iii）項目完成了對半單舉e^+ e^-→V+π+X過程的系統研究。首先進行了系統的運動學分析，給出了強子張量與“結構函式”的一般形式，找出不同情形下的對稱性，給出微分截面、方位角不對稱、強子極化等可觀測量與結構函式的關係。之後，在QCD部分子模型框架下，給出至扭度3的系統的理論計算結果。 （iv）項目對e+e-→hX中強子極化進行了初步的唯象學研究，首次給出描述矢量介子spin alignment的碎裂函式D_1LL (z)的參數化，並求解QCD演化方程，給出演化的數值結果，對e+e-→hX中超子極化與矢量介子spin alignment的能量依賴做出預言。
