改進(jìn)的含介子的夸克質(zhì)量密度相關(guān)模型及其應(yīng)用.pdf

1、由于量子色動(dòng)力學(xué)(QCD)在低能區(qū)域的非微擾特性所帶來的困難,所以體現(xiàn)強(qiáng)相互作用特征的唯象模型被廣泛的應(yīng)用于強(qiáng)子,核物質(zhì)和夸克物質(zhì)的理論研究中,其中有一些模型基于夸克和膠子自由度,還有一些基于核子和介子自由度,還有基于夸克和介子自由度?？淇速|(zhì)量密度相關(guān)模型(QMDD)就是這樣一個(gè)能夠體現(xiàn)強(qiáng)相互作用的唯象模型.QMDD模型雖然能夠解釋夸克禁閉性質(zhì),并且能夠描述奇異夸克物質(zhì)的許多性質(zhì),但是不能解釋奇異粒子團(tuán)的反常膨脹,也不能解釋臨界溫度T_

2、C隨著核物質(zhì)密度ρ變化的QCD去禁閉相圖。為了克服這些困難,章赟和蘇汝鏗教授假設(shè)QCD口袋常數(shù)與溫度相關(guān),提出了夸克質(zhì)量密度溫度相關(guān)模型(QMDTD)。QMDTD模型較好的解決了上述困難,并且得到了一些成功的應(yīng)用,但它仍然只是一個(gè)理想氣體模型,夸克之間沒有相互作用。同時(shí),夸克介子耦合模型(QMC)也是一種能體現(xiàn)QCD精神的模型,被廣泛應(yīng)用在無限大核物質(zhì)和有限核的理論研究中。然而QMDTD模型和QMC模型有一些不足之處,我們的研究工作就是

3、針對(duì)它們的不足之處而開展的,我們提出了改進(jìn)的夸克質(zhì)量密度相關(guān)模型(IQMDD)?？梢赃@樣總結(jié)我們的工作:(1)在IQMDD模型中嚴(yán)格計(jì)算了口袋常數(shù)隨著溫度下降的變化關(guān)系,使之成為輸出量,夯實(shí)了QMDTD模型的理論基礎(chǔ)。(2)在QMDD模型基礎(chǔ)上,引入了夸克與介子的耦合,揚(yáng)棄了夸克禁閉的MIT邊界條件,使得我們的夸克介子耦合模型原則上能夠處理夸克去禁閉相變和基于夸克與介子自由度的核多體計(jì)算。(3)我們用IQMDD模型做了許多應(yīng)用,考察了許

4、多重要的核物質(zhì)體系:中子物質(zhì)以及奇異強(qiáng)子物質(zhì)。處理的結(jié)果說明我們的模型是成功的。這篇論文是這樣組織的:第一章是我們工作的背景介紹,它包含如下部分:QMDD和QMDTD模型的簡(jiǎn)單介紹,包括它們的成功和不足之處;QMC模型,同時(shí)強(qiáng)調(diào)它的不足之處;最后簡(jiǎn)單的總結(jié)了我們工作的思路以及全文的結(jié)構(gòu)。第二章中,通過引入夸克與標(biāo)量介子的非線性相互作用,我們提出了帶有標(biāo)量介子相互作用的夸克質(zhì)量密度相互作用模型。在很大的參數(shù)空間范圍內(nèi),我們對(duì)此模型的數(shù)值解

5、做了較為詳細(xì)的分析。計(jì)算了核子基態(tài)的夸克波函數(shù)和介子場(chǎng)σ,以及電荷的均方根半徑,核子磁矩,以及核子軸矢量與矢量衰變耦合常數(shù)的比值等可以與實(shí)驗(yàn)比對(duì)的物理量。在第三章中,受到夸克介子耦合模型的啟發(fā),我們?cè)谧畛醯腎QMDD模型的基礎(chǔ)上,我們進(jìn)一步引入了ω場(chǎng)與u,d夸克耦合,在平均場(chǎng)近似下,通過求解夸克與介子的運(yùn)動(dòng)方程,給出了核物質(zhì)的飽和性質(zhì),核物質(zhì)的壓縮系數(shù),核子有效質(zhì)量以及態(tài)方程。由于MIT口袋被揚(yáng)棄了,夸克與介子的相互作用拓展到全空間,從