高エネルギーハドロン反応におけるシングルスピン非対称の解明とハドロン構造の研究

高能强子反应中单自旋不对称性的阐明和强子结构的研究

• 批准号: 18J11148
• 负责人: 矢部 健太
• 金额: $ 0.58万
• 依托单位: Niigata University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2018
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2018-04-25 至 2020-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-18J11148/
• 关键词: 高エネルギーハドロン反応; 摂動論的量子色力学; シングルスピン非対称; 高次ツイスト効果; 破砕関数; ハイペロン偏極生成現象; 高次ツイスト; ハイペロン偏極

高エネルギーハドロン反応で観測されるシングルスピン非対称(SSA)の一種である横偏極ハイペロン生成現象に関する研究を行った．SSAはハドロン内部でのパートン間多体相間を反映した現象であることが知られており，本現象の解明によりその背後にあるQCDダイナミクスの理解が期待される．SSAはQCDを厳密に用いたツイスト３機構によって記述可能であり，私は横偏極ハイペロン生成過程に関し微分断面積の定式化を目指した．横偏極ハイペロン生成現象として，本研究では半包含無偏極電子-核子衝突過程(SIDIS過程)及び無偏極核子核子衝突過程を扱い，終状態ハイペロンへの破砕に関するパートン多体相間効果の寄与に着目した．この多体相間効果はクォーク・グルーオン相関及び純粋なグルーオン相関の２種類があり，それぞれ対応するツイスト３破砕関数の寄与として断面積中に現れる．本研究では上記２過程について，ツイスト３グルーオン破砕関数の寄与する断面積公式の導出を行った．始めにカラーSU(3)群の構造定数を考慮したグルーオン破砕関数の定義付けを行い，それらを組み込んだ断面積の定式化を行った．次に導出公式内の具体的なハード断面積の計算を，本過程に表れる全パートン間チャンネルに関して実行した．またツイスト３グルーオン破砕関数間には，QCDの運動方程式やローレンツ不変性からの制限により２種の関係式が成立する．この関係式を導き出し断面積公式へ適用することで，破砕関数の完全形でPP過程及びSIDIS過程の断面積を記述した．これにより，最終的な断面積公式をフレーム不変かつゲージ不変性を満たす形で導出した．以上の研究成果により，PP及びSIDIS過程において完全なツイスト３断面積公式が整ったこととなる．これにより将来計画されているEIC実験などとの比較・解析から，横偏極ハイペロン生成現象発現のメカニズム解明が期待される．

我们对横向极化超子的形成进行了研究，这是在高能强子反应中观察到的一种单自旋不对称（SSA）。众所周知，SSA 是一种反映强子内部分子间多体相的现象，对这种现象的阐明预计将有助于理解其背后的 QCD 动力学。 SSA 可以严格使用 QCD 通过 Twist 3 机制来描述，我的目的是为横向偏振超子生成过程制定微分截面。在本研究中，我们将半包容非极化电子核子碰撞过程（SIDIS过程）和非极化核子核子碰撞过程视为横向极化超子形成现象，并研究了部分子多体界面效应对碎裂的贡献我们关注的是最终状态超子。这种多体相间效应有两种类型：夸克-胶子关联和纯胶子关联，每种都作为相应的twist-3断裂函数的贡献出现在横截面中。在本研究中，针对上述两个过程，我们推导了扭曲3-胶子断裂函数贡献的横截面积公式。首先，我们定义了一个胶子断裂函数，该函数考虑了颜色 SU(3) 基团的结构常数，并制定了包含它们的横截面。接下来，我们对该过程中出现的所有部分间通道的推导公式中的比硬横截面积进行了计算。此外，由于QCD运动方程和洛伦兹不变性的限制，扭转3胶子断裂函数之间存在两种类型的关系表达式。通过推导该关系式并将其应用到截面积公式中，我们以断裂函数的完整形式描述了PP工艺和SIDIS工艺的截面积。由此推导出满足框架不变性和规范不变性的最终截面积公式。根据上述研究结果，我们为 PP 和 SIDIS 工艺制定了完整的捻 3 横截面积公式。通过与未来计划的EIC实验的比较和分析，我们希望阐明水平极化超子形成现象背后的机制。

项目成果

無偏極核子核子衝突-横偏極ハイペロン生成過程に対する ツイスト3グルーオン破砕関数の寄与とそのフレーム独立性

扭曲的3-胶子碎裂函数对非极化核子-核子碰撞-横向极化超子形成过程的贡献及其框架无关性

• 发表时间: 2020
• 作者: Li Huan;Sakata Shohei;Johzaki Tomoyuki;Tang Xiaobin;Matsuo Kazuki;Lee Seungho;Farley Law King Fai;Arikawa Yasunobu;Ochiai Yugo;Liu Chang;Nishibata Jo;Takizawa Ryunosuke;Morita Hiroki;Azechi Hiroshi;YasuhikoSentoku;Fujioka Shinsuke;King Fai Farley Law;King Fai Farley Law;King Fai Farley Law;King Fai Farley Law;矢部健太
• 通讯作者: 矢部健太