论文部分内容阅读
对在低温高密情况下物质的研究是一件有趣的事情,它关系着早期宇宙的形成、中子星内部的物态的性质以及实验室的重粒子碰撞等问题。近年来由于对凝聚态物理中一些技术和观念的运用,对这个区域的夸克物质性质的认识取得了长足的进步。因为量子色动力学(QCD)有渐进自由的性质,物质在极高的温度或密度下几乎由自由的夸克和胶子组成。渐进自由和BCS理论的结合使严格的理论分析成为可能。它们提供了在弱耦合情况研究手征破缺和夸克紧闭等性质的理论空间。
通过3通道的单胶子交换,夸克和夸克间将产生吸引作用。因此在很低的温度时夸克物质将呈现色超导形式,这时费米面附近的夸克因为吸引而形成Cooper对。由于夸克有多种色和味,在最近几年里人们普遍认识到:低温时,在渐进自由高的密度的夸克胶子等离子相和强子相之间还存在丰富的相结构。在相当高的密度时,认为三味(u,d,s)夸克的有效质量为O是-个合理的假定。有研究暗示最初的色味对称性SU(3)<,cocor>×SU(3)<,L>×SU(3)<,R>将由于BCS配对机制破缺到SU(3)<,color+L+R>[1]。拥有这种特殊的对称性的夸克相被称为色味自锁相(color-flavor locking),它非常可能就是这个区域的物理基态。如果密度下降(也就是化学势下降),s夸克的有效质量将增加。这时它将对相变起到关键作用而再不能被忽略。
在本文中将分析色超导形成的机制,并从理论和现象两个方面阐述它的特别是基态的性质。但因为化学势的存在,而无法实现格点模拟(最近也有这方面尝试性的工作),运用唯象模型是唯一行之有效的方法。另外我们知道全局色对称模型(GCM)是基于夸克一胶子的量子场理论,对非微扰强相互作用、QCD真空和低能强子物理等都有成功的描述,而且对研究色超导能隙的动量结构有独特的优势。所以,将在GCM框架下研究CFL相中有动量依靠的凝聚对s夸克质量M<,s>大小变化的反应,并得到一些定性的结果。