夸克和弦模型下轻介子的类雷吉质量谱

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理解强子的结构是标准模型的主要目标之一,由于量子色动力学(QCD)在低能面临强耦合引起的困难,人们常常借助于有效理论或唯象的模型;有效理论或唯象模型的研究有助于强子性质和结构的理解,进而对深入理解QCD有重要的理论意义。Regge理论在强子唯象学上有重要的应用,它可以对不同的强子态进行分类,也能够预言其他态。因此对Regge轨迹的研究有助于进一步了解强子的属性。  本文利用夸克相互作用的唯象模型即相对论弦模型和准相对论夸克模型研究了轻介子的能谱。借助辅助场方法,我们获得了一个解析的轻介子质量公式,由此推出了一个准线性的Regge-Chew-Frautschi轨迹图线;通过对实验上观测到的介子质量谱的拟合,得到了模型参数(耦合常数,弦张力,真空常数)的数值,计算了特定介子的能谱,我们将模型计算与已知实验数据进行比较发现两者吻合较好。  第一章:首先,介绍了基本粒子及其相互作用的背景知识包括QCD。其次,介绍了强子物理中几类常用的唯象夸克模型―包括Cornell模型及其改进,Godfrey-Isgur模型;最后介绍了几种相关的理论方法:主要包括MIT口袋模型,格点计算,大N极限展开法。  第二章:介绍了描写强子谱的Regge唯象理论。主要就Regge轨迹的概念以及与弦理论的关系做了描述,然后讨论了散射过程中的一些重要性质:解析性和交叉对称性,这些是Regge理论得以建立和发展的重要基础,最后简要阐述了分波展开法。  第三章:主要研究了夸克模型下的介子质量公式及其相应的唯象学。首先利用弦的运动方程讨论了相对论转动弦模型下的介子质量问题;其次讨论了轻介子的轨道激发问题;最后利用辅助场方法获得了轻介子的能谱,得到了准直线的Regge-Chew-Frautschi关系;将得到的计算结果与实验数据比较,发现吻合较好。  第四章:简单介绍了一种基于弦理论来研究强子性质的AdS/QCD方法:首先介绍了共形场的基本概念及其对易关系,AdS的概念,AdS/CFT对应的表述;然后引入了两个常见的模型:软墙模型以及硬墙模型。最后介绍了一种基于AdS/CFT的半经典近似(Semi-classical Approxmation)方法―光前全息QCD。
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