Research of hadrons from a chiral effective theory of diquarks

从双夸克手性有效理论研究强子

基本信息

批准号：
22KJ2377
负责人：
金龍熙
金额：
$ 1.41万
依托单位：
Kyushu University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2023
资助国家：
日本
起止时间：
2023-03-08 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

チャームクォークもしくはボトムクォークを１つ含むシングルヘビーバリオンは、残り２つの軽いクォークが仮想的な結合状態にあり、ダイクォーク描像をもつと期待されている。本研究ではシングルヘビーバリオンについて、強い力が影響する崩壊反応をダイクォークの観点から研究する。まず、スカラーダイクォークとベクトルダイクォークとの相互作用を表すカイラル有効模型を作成し、特にダイクォークとして振る舞う可能性の大きい「スカラーダイクォーク」と「軸性ベクトルダイクォーク」との相互作用について詳細にまとめる。次に、先行研究にて構築されたダイクォーク - ヘビークォークポテンシャル模型を用いて波動関数を導出する。これらを用いて、π中間子が放出される崩壊反応の崩壊幅(崩壊する確率)を計算し、カイラル有効模型のパラメータを導出し、カイラル対称性の破れとの関係性を考察する。以下より、カイラル対称性の破れと崩壊幅との関係についての解析結果を記述する。まず、本研究で新たに記述されたカイラル有効模型のみから崩壊幅の変化を見てみると、カイラル対称性が保存された状態に近づくにつれて一定の値から微かに大きくなることがわかった。これには量子異常が起因しているが、そこまで大きな影響はなかった。次に、先行研究で与えたカイラル有効模型から分かる、カイラル対称性の破れとダイクォーク質量との関係性を付加して考察してみる。すると、カイラル対称性が保存された状態に少しでも近づいただけで、崩壊幅が一定値から０になることが分かった。これは、カイラル対称性が完全に破れた状態と保存された状態との間で、スカラーダイクォークと軸性ベクトルダイクォークの質量が互いに反転していることが原因である。この研究結果は、より高温・高圧力な環境に進むほどシングルヘビーバリオンの崩壊反応が起こらなくなり、いずれは測定されなくなることを示唆している。

包含一个粲夸克或一个底夸克的单个重重子预计将具有双夸克图像，而其余两个轻夸克几乎处于耦合状态。在这项研究中，我们从双夸克的角度研究了单个重重子在强作用力作用下的衰变反应。首先，我们创建了一个手性有效模型，该模型表示标量双夸克和矢量双夸克之间的相互作用，特别是，我们详细描述了“标量双夸克”和“轴矢量双夸克”之间的相互作用，它们具有表现为双夸克的可能性很高。接下来，我们利用先前研究中构建的双夸克重夸克势模型推导了波函数。利用这些，我们计算了释放 π 介子的衰变反应的衰变宽度（衰变概率），推导了手性有效模型的参数，并考虑了与手性对称性破缺的关系。下面，我们将描述关于手性对称性破缺和塌陷宽度之间的关系的分析结果。首先，当仅使用本研究中新描述的手性有效模型来观察塌缩宽度的变化时，我们发现当状态接近保留手性对称性的状态时，它从恒定值略有增加。这是由量子异常引起的，但影响并不大。接下来，我们将考虑手性对称性破缺与双夸克质量之间的关系，这可以从先前研究给出的手性有效模型中看出。他们发现，只要接近保留手性对称性的状态，塌缩宽度就会从恒定值变为 0。这是因为标量双夸克和轴矢量双夸克的质量在手性对称性完全破缺的状态和保持手性对称性的状态之间颠倒。这项研究的结果表明，随着温度和压力的增加，单个重重子衰变反应发生的可能性越来越小，最终不再被测量。