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重子是强相互作用下的一类十分重要的粒子,它是构成强相互作用的世界的基本结构之一。其中,对重味重子的研究由于实验数据的缺乏,虽然很早开始,但受到关注还是在上个世纪90年代以后,随着实验技术的提高和有关重重子的实验新数据逐渐增多。重味重子谱的研究吸引了大量的物理工作者,其研究内容也越来越丰富。重重子是检验我们对量子色动力学(QCD)的理解的一个良好场所,对研究从轻夸克系统到重夸克系统的夸克之间相互作用的变化有重要帮助,也是研究三体问题计算方法的一个实例。
我们计划使用组分夸克模型来研究重重子,因为组分夸克模型已经在描述重子-重子相互作用,重子和介子谱中获得了成功.有很多不同版本的组分夸克模型,它们都基于一个三夸克的哈密顿量,这个哈密顿量由相对论或非相对论的动能算子,一个囚禁项和一个由瞬时赝标量玻色子交换(GBE)或单胶子交换(OGE)形成的超精细相互作用项以及或其它等效相互作用项所组成[1,2]。我们尝试把成功描述普通强子谱的组分夸克模型推广到重重子体系中去.
重子结构的组分夸克模型是基于等效夸克自由度的假设之上的——即一个重子由三个夸克组成,并且处于颜色单态。所以,对于给出夸克之间两体相互作用的模型来说,我们要处理一个三体问题。基于B-S方程的对于束缚态的严格相对论处理已经证明是十分困难的。然而,在原则上,三体问题可以用许多方法来严格解,比如Feshbach-Rubinow变分法[3],Stochastic变分方法[4]和Faddeev方程[5-11].这里,我们使用Faddcev方程,这一方法可以方便地直接考虑动能项的相对论效应。
我们比较熟悉的是在同位旋SU(2)空间求解三体问题的Faddeev方程,并且只涉及到全同的三粒子体系。本论文将要涉及到两个全同和一个不同质量的三粒子体系,如uuc,uub等,另外还要碰到三个不全同粒子的体系,如usc,usb等。如何把SU(2)对称的体系波函数推广到SU(3)情形,如何体现出主自旋量子数相同而同位旋量子数不同的体系的差异,以及同位旋子数相同而自旋量子数不同的体系的差异,同时如何考虑不全同粒子间的轨道激发等,都使得Faddeev方程的求解更加复杂。