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(理论物理专业论文)在具有qcd特征的模型中向量介子γ在质子上的光生.pdf.pdf 免费下载
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在具有q c d 特征的模型中向量介子丫在质子上的光生 摘要 基于q c d 推广的向量介子为主的模型( q c d v m d ) ,我们用具有q c d 特 征的模型( q c di n s p i r e dm o d e l ) 研究了向量介子丫在质子上的光生反应。 此模型考虑了夸克一夸克,胶子一胶子和夸克一胶子相互作用对实验观察量 的贡献。我们计算了y 粒子在质子上光生反应的总截面q 。,( s ) ,微分截面 d c r d t ,向前散射振幅的虚实比p 和核斜率参数函数。并分析了各个自由 度对光生反应的总截面( s ) ,微分截面d c r d t ,向前散射振幅的虚实比j d 和 核斜率参数函数的贡献以及它们的重要性。入射粒子( 由实光子产生的夸 克和反夸克对) 和靶质子( 三个夸克组成的体系) 之间相互作用交换的媒 介子是由两个胶子组成的色单态的电荷共轭为偶的张量胶子球 ( g l u o n b a l1 ) 和三个胶子组成的色单态的电荷共轭为奇的胶子球 ( o d d e r o n ) ,而不是替通常所用的坡密子( p o m e r o n ) 。在实验误差范围内, 我们理论所预言的总截面的值和实验值是一致的。我们迫切地需要关于微 分截面,虚实比和斜率的实验材料。并且从夸克的自由度计算的结果得到 胶子一胶子,夸克一夸克相互作用的贡献是重要的,特别是胶子一胶子的贡献 对符合总截面的实验值是非常重要的,而o d d e r o n 交换的贡献是非常小的, 可以忽略。因此我们推断,以前建议在y + p 。y + p 过程中寻找q c do d d e r o n 粒子是不可能的。 关键词:丫介子的光生q c d 特征模型向量介子为主模型 u p s i l o np h o t o p r o d u c t i o no f ft h ep r o t o n i nt h eq c di n s p i r e dm o d e l a bs t r a c t b a s e do nt h eg e n e r a l i z e dv e c t o rm e s o nd o m i n a n c em o d e li nq c d is t u d y p h o t o p r o d u c t i o no fv e c t o rm e s o ny o f ft h ep r o t o nb yu s eo ft h eq c d i n s p i r e d m o d e li nw h i c ht h e c o n t r i b u t i o n sf r o m q u a r k q u a r k g l u o n g l u o n a n d q u a r k - g l u o ni n t e r f e r e n c et e r mt oo b s e r v a b l ea r et a k e ni n t oc o n s i d e r a t i o n c a l c u l a t i o n sa r ep e r f o r m e df o rt o t a lc r o s ss e c t i o n c r , o , ,d i f f e r e n t i a lc r o s ss e c t i o n d c rld t ,r a t i oo ft h er e a lp a r tt oi m a g i n a r yp a r to ff o r w a r ds c a t t e r i n ga m p li t u d ep a n dn u c l e a rs l o pp a r a m e t e rf u n c t i o n p a n a l y z et h ei n d i v i d u a lc o n t r i b u t i o n sf r o m q u a r kg l u o nd e g r e e so ff r e e d o ma n dt h eq c do d d e r o nt ot h et o t a lc r o s s s e c t i o n o t o t ( s ) ,d if f e r e n t i a lc r o s ss e c t i o nd c r ld t ,r a t i oo ft h er e a lp a r tt oi m a g i n a r y p a r t o ft h ef o r w a r d s c a t t e r i n ga m p l i t u d e ,pa n dn u c l e a r s l o pp a r a m e t e r f u n c t i o nf 1 t h em e d i a t o r so fi n t e r a c t i o n sb e t w e e np r o j e c t i l e s ( t h eq u a r ka n d a n t i q u a r kp a i rf l u c t u a t e df r o mt h er e a lt h ep h o t o n ) a n dt h ep r o t o nt a r g e t ( t h r e e q u a r ks y s t e m ) a r et h et e n s o rg l u e b a l la n do d d e r o ni n s t e a do fu s i n gt h eu s u a l p o m e r o ne x c h a n g e t h et h e o r e t i c a lp r e d i c t i o n sf o ro t o t ( s 1 a r ec o n s i s t e n tw i t h t h ee x p e r i m e n t a ld a t aw i t h i ne r r o rb a r so ft h ed a t a 1 1 1 ed a t af o r d o - d t ,a n d p a r e u r g e n t l yn e e d e d 。t h eg l u o n g l u o ni n t e r a c t i o nm a k e sa s i g n i f i c a n t c o n t r i b u t i o nt ot h eo b s e r v a b l e sw h i l et h eo d d e r o nc o n t r i b u t i o ni s n e g l i g i b l v s m a l l t h e r e f o r e ,w em a yc o n c l u d et h a ti ti si m p o s s i b l et of i n dt h eq c do d d e r o n i nt h e ,+ p _ y + pp r o c e s sa ss u g g e s t e db e f o r e k e yw o r d s :u p s i l o np r o d u c t i o n ,q c d i n s p i r e dm o d e l ,v e c t o rm e s o n d o m i n a n c em o d e l 附件: 广西大学学位论文原创性声明和学位论文使用授权说明 学位论文原创性声明 本人声明:所呈交的学位论文是在导师指导下完成的,研究工作所取得的成果和相 关知识产权属广西大学所有。除已注明部分外,论文中不包含其他人已经发表过的研究 成果,也不包含本人为获得其它学位而使用过的内容。对本文的研究工作提供过重要帮 助的个人和集体,均已在论文中明确说明并致谢。 论文作者签名:笨乡谬够枷7 年厂月3 p 日 学位论文使用授权说明 本人完全了解广西大学关于收集、保存、使用学位论文的规定,即: 本人保证不以其它单位为第一署名单位发表或使用本论文的研究内容; 按照学校要求提交学位论文的印刷本和电子版本; 学校有权保存学位论文的印刷本和电子版,并提供目录检索与阅览服务; 学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文; 在不以赢利为目的的前提下,学校可以公布论文的部分或全部内容。 请选择发布时间: 口即时发布口解密后发布 ( 保密论文需注明,并在解密后遵守此规定) 论文作者躲耀盼翩躲 吵年名月加 广西大掌硕士掌位论文 有o c d 特征的模型中向量介子丫在质子上的光生 1 i n t r o d u c t i o n 1 1 m o t i v a t i o n ,i m p o r t a n c ea n dc u r r e n t s t a t u so f t h er e s e a r c h v e c t o rm e s o np h o t o p r o d u c t i o np r o v i d e sa ni n t e r e s t i n gl a b o r a t o r yf o rs t u d y i n gt h e i n t e r p l a yb e t w e e np e r t u r b a t i v ea n dn o n p e r t u b a t i v eq c d am i c r o s c o p i cu n d e r s t a n d i n go f v e c t o rm e s o n p h o t o p r o d u c t i o nr e m a i n s a ne l u s i v eg o a lo fh a d r o n i c p h y s i c s t w o e x p e r i m e n t sa tt h ez e u s 1 1a n dh i 2 】h a v em e a s u r e dt h eh i g he n e r g y7 pd i f f e r e n t i a l c r o s ss e c t i o n i nr e c e n ty e a r sm a n ym o r ed a t ah a v eb e e no b t a i n e di nh e r a e x p e r i m e n t s , 谢mm g ha c c u r a c ya n ds t a t i s t i c s a n dt h e i rc o m p a r i s o n 砸mt h e o r e t i c a lc a l c u l a t i o n s p r o v i d e sm a n yo p p o r t u n i t i e st ou n d e r s t a n da n dd e s c r i b ei m p o r t a n tg e n e r a lf e a t u r eo ft h e d y n a m i c sg o v e r n i n gt h e s ep r o c e s s e s w ec a n l e a r nq u a r kg l u o ns t r u c t u r eo fh a d r o nf r o m t h e s ep r o c e s s e s i ta l s oo f f e r sa no p p o r t u n i t yt os e a r c hf o rn e w p h y s i c sa n dn e wp a r t i c l e s s u c ha sh - p a r t i c l e ,h i g g s ,g l u e b a l la n do d d e r o n q c dh a db e e nd i s c o v e r e di nt h ee a r l y19 7 0 s ,w h i c hi saf u n d a m e n t a lt h e o r yo f s t r o n gi n t e r a c t i o n 3 1 w i t ht h ed e v e l o p m e n to fq c d ,p e o p l et r yt ou n d e r s t a n dt h eh i g h e n e r g yd i f f r a c t i o np h e n o m e n ao fy + p 专t + pe l a s t i cs c a t t e r i n gf r o mq c d t h es t u d y o f 厂+ p 寸t + pp r o c e s s e so f f e r sau n i q u eo p p o r t u n i t yt ou n d e r s t a n dt h ef u n d a m e n t a l d e g r e eo ff r e e d o m ,q u a r k s ,g l u o n sa n dc o l o r b a l l si nh a d r o n - h a d r o ni n t e r a c t i n gp r o c e s s e s , a n dq u a r kg l u o nc o n t e n t so ft h en u c l e o n w i t h i nq u a n t u mc h r o m o d y n a m i c s ( q c d ) ,h a d r o n sa r ed e s c r i b e di nt e r m so f q u a r k s , a n t i - q u a r k sa n dg l u o n s a st h ew e l l - k n o w n , v e c t o rm e s o n i ss u p p o s e dt oc o n s i s to fq u a r k a n da n t i q u a r kp a i rw h i c hc a nb ep r o d u c e db yp h o t o nf l u c t u a t i o na c c o r d i n gt o q c d g e n e r a l i z e dv e c t o rm e s o nd o m i n a n c em o d e lo fq c d t h eq u a n t u mn u m b e r sj p o f v e c t o rm e s o n ( t o ,p ,缈,y ) a r et h es a m ea st h o s eo ft h ep h o t o n c = 1 - t h e v e c t o rm e s o np h o t o p r o d u c t i o no f ft h ep r o t o ni nt h eq c di sn o wa s s u m e dt o p r o c e e d 广西大掌硕士掌位论文有q c d 特征的模型中向量介子r 在质子上的光生 u g ht h ei n t e r a c t i o n sb e t w e e naq u a r k a n t i q u a r kp a i ra n dt h et a r g e tp r o t o n 【4 】,i n s t e a d o ft h ec o n v e n t i o n a lp h o t o np r o t o ni n t e r a c t i o n t h i st h e o r yi sn a m e dq c di n s p i r e dm o d e l 1 2m ym a i ng o a l s i nt h i sp a p e r1u s et h eq c di n s p i r e dm o d e lt os t u d yu p s i l o np h o t o p r o d u c t i o no f ft h e p r o t o n ,y + p 寸y + p ,a n da n a l y z et h ei n d i v i d u a lt e r mc o n t r i b u t i o n s t ot h et o t a lc r o s s s e c t i o n o , o , ,d i f f e r e n t i a lc r o s ss e c t i o n d c rld t ,r a t i oo ft h er e a lp a r tt oi m a g i n a r yp a r to f f o r w a r ds c a t t e r i n ga m p l i t u d ep ,a n dn u c l e a rs l o pp a r a m e t e rf u n c t i o nf 1 t h e s es t u d i e s h a v en o ta p p e a r e di nl i t e r a t u r es of a ra c c o r d i n gt oo u rb e s tk n o w l e d g e t h ep r o c e s s y p 。r p h a sb e e nt h o u g h to fa sb e i n gag o o dt o o lt oq u e s tf o rt h en e wp h y s i c sa n dt h e q c do d d e r o na sw e l la s ,i nt u m , t ot e s t t h ev a l i d i t yo fq c ds i n c eq c dd e f i n i t e l y c o n e l u d et h ee x i s t e n c eo ft h eo d d e r o n 1 3 o r g a n i z a t i o no f t h i st h e s i s m yp a p e rc o n s i s t so f6p a r t s i ns e c t 2 ,ib r i e f l yi n t r o d u c et h eg e n e r a l i z e dv e c t o r m e s o nd o m i n a n c em o d e li nq c d i ns e c t 3 , ir e m i n dr e a d e r so fq c da n dp r e s e n tt h e q c di n s p i r e dm o d e l i ns e c t 4 ,b a s e do n t h eg e n e r a l i z e dv e c t o rm e s o nd o m i n a n c em o d e l , ip r e s e n tt h em e c h a n i s m so fu p s i l o np h o t o - p r o d u c t i o no f ft h ep r o t o ni nt h eq c di n s p i r e d m o d e li nad e t a i l e dw a y n u m e r i c a lc a l c u l a t i o n sa n dr e s u l t sa r eg i v e ni ns e c t 5 s u m m a r y a n dc o n c l u d i n gr e m a r k ss t e m m e df r o mm yp r e s e n tr e s e a r c ha r er e s e r v e df o r s e c t 6 f i n a l l y , m yf u t u r ew o r k sa r eg i v e n i ns e c t 7 2 广西大掌硕士学位论文 有q c d 特征的模型中向量介子t 在质子上的光生 2 g e n e r a l i z e dv e c t o rm e s o nd o m i n a n c em o d e li nq c d g r i b o v 5 】w a st h ef i r s to n et oo b s e r v et h a tap h o t o n ( e v e nv i r t u a lp h o t o n ) f l u c t u a t e s i n t oah a d r o ns y s t e m 、i t l ll i f et i m e ( c o h e r e n c el e n g t h ) f :乞:上,:壁 m x b s ( 2 - 1 ) w h e r eq 2i st h ep h o t o nv i r t u a l i t y ( m o m e n t u m ) ,a n dmi st h em a s so ft h et a r g e t n u c l e o n t h i sl i f et i m ei sm u c hl a r g e ra th i g he n e r g yt h a nt h es i z eo ft h et a r g e ta n d t h e r e f o r e ,w ec a nc o n s i d e rt h ep h o t o n h a d r o ni n t e r a c t i o na sap r o c e s sw h i c hp r o c e e d si n t w os t a g e sa ss h o w ni nf i g 2 1 : ( 1 ) t r a n s i t i o nyi n t oh a & o n ( ap a i ro fq l l a r l 阳n t i q u a r k ) ,w h i c hi sn o ta f f e c t e db y t h et a r g e th a d r o n ,t h e r e f o r e ,l o o k ss i m i l a rt oe l e c t r o - p o s i t r o na n n i h i l a t i o n ; ( 2 ) h a d r o n - t a r g e ti n t e r a c t i o n , w h i c hc a nb et r e a t e da ss t a n d a r dh a d r o n h a & o n i n t e r a c t i o n ,f o re x a m p l e ,i nt h ep o m e r o n ( r e g g e o n ) e x c h a n g ea p p r o a c h ( g l u e b a l la n d o ro d d e r o ne x c h a n g ei nq c d ) t h e s et w os e p a r a t es t a g e so ft h ep h o t o n - h a d r o ni n t e r a c t i o na l l o wb st ou s ea d i s p e r s i o n r e l a t i o nw i t h r e s p e c t t ot h em a s s e sma n dm 7 t od e s c r i b et h e p h o t o n - h a d r o ni n t e r a c t i o n s i n c et h ec 。h e r e n c el e n g t h ,c :二l 如,m et a r g e ts i z e f 。ryp r o d u c t i 。n 。f f m x b t h ep r o t o n ,t h et h r e s h o l de n e r g yi s e = 8 2g e va n db e c a u s eo ft h el a r g em a s so ft h e b o t t o mq u a r k ( m b = 1 5g e v ) ,t h eb bf l u c t u a t i o no ft h ep h o t o nt r a v e l so v e ras h o r t c 。h e r c n c e l e n 舢l c = 2 4 - - 磊f 2o 3 6f m f t h el a r g em a s so ft h eb o t t o mq u a r ka l s o i m p o s e s as m a l lt r a n s v e r s es i z e 九:一1 :0 1 3f r n 。n “sf l u e t m t i o l l t h em i n i m 啪v a l u ea 1 1 0 w e df o rm em 咖e n t u m 3 广西大掌硕士掌位论文 有q c d 特征的模型中向量介子 r 在质子上的光生 t r a n s f e ri sl a r g e ,。1 7g e v 2a tt h r e s h o l d ,a n d 0 6g e v 2a t = 1 0g e v t h i s b o t t o ma n da n t i b o t t o mq u a r kp a i rp r o d u c t i o nn e a rt h r e s h o l di m p l i e sas m a l li m p a c t p a r a m e t e r ,b 1 j = 0 2f m a l lf i v eq u a r k s ( t h et w oh e a v yb o t t o mq u a r k si nt h ep r o b e a n dt h r e el i g h tq u a r k si nt h et a r g e tp r o t o n ) m u s tb ei nt h es m a l li n t e r a c t i o nv o l u m e a sa c o n s e q u e n c e ,a l lt h eq u a r k sm u s tb ei n v o l v e di nt h er e a c t i o nm e c h a n i s m f o rn u c l e o n t a r g e t ,t h i si m p l i e st h a tt h r e e g l u o ne x c h a n g em a yd o m i n a t et w o g l u o na n do n e - g l u o n e x c h a n g ea n do p e n st h ew a yf o rt h es t u d yo fc o r r e l a t i o n sb e t w e e nv a l e n c eq u a r k si nt h e p r o t o nt a r g e t t h ef o r m a t i o nl e n g t h ,lf ,o v e rw h i c ht h eb bp a i re v o l v e si n t oay a f t e ri t s i n t e r a c t i o n 、析mt h ep r o t o n , i sg i v e nb y i 兰 2 m r 一聊t鲁 0 2 2 q - 二一;gu z z 乜 2 7 ( 2 - 2 ) a tn e a rt h r e s h o l d0i sa b o u ti f m ,c l o s e rt ot h es i z eo ft h ep r o t o n ,o 8 6 f m ,t h a nt o t h es i z eo ft h en u c l e u s b a s e do nt h ea b o v ei d e aw ec a l lw r i t ea g e n e r a lf o r m u l af o rt h et o t a lc r o s ss e c t i o no f t h ep h o t o n h a d r o ni n t e r a c t i o n m ) _ 鲁睁( 圯m , 2 , s ) f ( ”m 2 ) d m 2 ( 2 3 ) w h e r ef 2 ( m 2 ) = r ( m 2 ) a n do - ( m 2 , m “,s ) i sp r o p o r t i o n a lt ot h ei m a g i n a r yp a r to f t h ef o r w a r da m p l i t u d e sf o r v + p y + pw h e r eva n dv 7r e p r e s e n tt h ev e c t o r m e s o ns t a t e sw i t hm a s s e sma n dm f o rt h ec a s eo ft h ed i a g o n a lt r a n s i t i o n ( m = m ) , t h e 盯( m 2 ,m r 2j ) = o - ( m 2 , s ) w h i c hi s t h et o t a lc r o s ss e c t i o nf o r v + p v + p i n t e r a c t i o n e x p e r i m e n t a l l y ,i t i sk n o w nt h a tad i a g o n a l c o u p l i n g o ft h ep o m e r o n ( g l u e b a l li nq c d ) i ss t r o n g e rt h a na no f f - d i a g o n a lt r a n s i t i o n t h e r e f o r e ,i nl e a d i n g a p p r o x i m a t i o nw ec a nn e g l e c tt h eo f f - d i a g o n a lt r a n s i t i o na n ds u b s t i t u t e o - ( m 2 , m r 2s ) = 仃( m 2 ,s ) m 2 8 ( m 2 一m 2 ) ( 2 - 4 ) i n t oe q ( 2 3 ) t h e n ,t h er e s u l t i n gp h o t o n h a r d r o nc r o s ss e c t i o nc a nb er e w r i t t e na s t h ef o l l o w i n g 4 广西大掌硕士学位论文 有q c d 特征的模型中向量介子丫在质子上的光生 w h e r er ( m 2 ) i sd e f i n e da st h er a t i o 州2 ,= 等芳ee 并 盯i 一口 ( 2 5 ) ( 2 6 ) a sw em e n t i o n e db e f o r e ,m 2i st h em a s s s q u a r e d o ft h eh a d r o n i c s y s t e m , f 2 ( m 2 ) = r ( m 2 ) a n dc r ( m 2 , s ) i st h ec r o s ss e c t i o nf o r t h eh a d r o n i cs y s t e mt os c a t t e r o f ft h en u c l e o nt a r g e t e x p e r i m e n t a l l y ,r ( m 2 ) c a n b ed e s c r i b e di nat w oc o m p o n e n tp i c t u r e :t h e c o n t r i b u t i o no fr e s o n a n c e ss u c ha s p ,c o ,母,j l i ,l ,a n d s oo n ,a n dt h ec o n t r i b u t i o n s f r o mq u a r k sw h i c hg i v eam o r eo rl e s sc o n s t a n tt e r mc h a n g e sa b r u p t l yw i t he v e r yn e w o p e nq u a r k - m u l t i q u a r kc h a n n e l r ( m 2 ) = 3 g ,w h e r e e qi st h ec h a r g eo f t h eq u a r k , a n dt h es u m m a t i o ni sd o n eo v e ra l la c t i v eq u a r k st e r m s i fw et a k ei n t oa c c o u n to n l yt h ec o n t r i b u t i o no ft h e pm e s o n , c om e s o n , 夺a n d j r e s o n a n c e si nr ( m 2 ) ,w eo b t a i nt h es o - c a l l e dv e c t o rd o m i n a n c em o d e l ( v d m ) w h i c hg i v e sf o rt h et o t a lc r o s ss e c t i o nt h ef o l l o w i n gf o r m u l i s m ( y ) = 等,( p + p ) 尺( m 2 = m v z ) j 万 【 m ; 9 2 + 聊) 2 ( 2 7 ) w h e r em yi st h em a s so fv e c t o rm e s o n , q 2 i st h ev a l u eo ft h ep h o t o nv i r t u a l i t ya n d r ( m2 = m 矿2 ) i st h ev a l u eo f t h e r i nt h em a s so f t h em e s o nw h i c hc a nb er e w r i t t e n t h r o u g ht h er a t i oo ft h ee l e c t r o n - p o s i t r o nd e c a yw i d t ht ot h et o t a lw i d t ho ft h er e s o n a n c e ( s e er e 【6 】) s i n c eg r i b o v sw o r k ,i n t e r a c t i o nb e t w e e nt h ep h o t o na n dh a d r o n i cm a t t e rh a sb e e n r e m a r k a b l yw e l ld e s c r i b e db yu s eo ft h ev e c t o rm e s o nd o m i n a n c em o d e l t h em o d e l a s s u m e st h a tt h eh a d r o n i cc o m p o n e n t so ft h ev a c u u mp o l a r i z a t i o no ft h ep h o t o nc o n s i s t e x c l u s i v e l yo ft h e k n o w nv e c t o r m e s o n s ( p ,c o ,缈,j v ,1 ) t h i s i s c e r t a i n l y a i l 5 广西大掌硕士掌位论文 有o c n 特征的模型中向量介子 r 在质子上的光生 a p p r o x i m a t i o n ,b u ti nt h er e g i o na r o u n dt h ev e c t o rm e s o nm a s s e s ,i ta p p e a r st ob eav e r y g o o da p p r o x i m a t i o n a sv e c t o rm e s o n sa r ec o m m o n l yb e l i e v e dt ob eb o u n ds t a t e so faq u a r k a n t i q u a r k p a i r , f o re x a m p l e , 肛u d , p - 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