SU(3)重子质量和1/Nc扩展下的σ项研究

0 下载量 147 浏览量 更新于2024-09-03 收藏 323KB PDF 举报
"这篇研究文章发表在Physics Letters B 781 (2018) 719–722上,由I.P.Fernando, J.M.Alarcón和J.L.Goity共同撰写。文章探讨了SU(3)味手性有效理论结合1/Nc扩展在研究重子质量和核子σ项中的应用。" 文章中提到的 SU(3) BChPT×1/Nc 是一种理论框架,它结合了手征对称性(Chiral Perturbation Theory, ChPT)和1/Nc展开(1 over N_c expansion),其中Nc是色荷的数量(在QCD中,Nc=3)。这种理论方法用于研究包含三个基本夸克口味(u, d, s)的重子系统,例如核子。 Gell-Mann-Okubo质量公式是描述强相互作用下重子质量的一种方式,它基于SU(3)味对称性。在理想情况下,这个公式可以给出精确的关系,但在实际中,由于味对称性的破缺,公式会有偏差。研究指出,这种偏差与核子的σ项有关,σ项是与标量密度u'd + d-s相关的量。标量密度涉及夸克的无味组合,这里的u'd + d-s表示上夸克与下夸克的对称组合减去奇异夸克的贡献。 σ项是一个重要的物理量,它反映了夸克之间强相互作用的强度,特别是在低能区域。在本文中,σπN 表示π介子与核子间的σ项,而σs则涉及到奇异夸克的贡献。研究显示,尽管核子的σ项显示出良好的低能量展开行为,即随着能量降低,其行为可预测,但与σ项相关的质量组合却受到了夸克质量的非分析性高阶修正的影响,这些修正可能相当大。 通过将QCD重子质量引入分析,并利用晶格QCD数据,研究人员估计σπN = 69(10)MeV,这在一定的不确定性范围内处于自然量级。对于σs,其值也具有类似的自然规模,但不确定性较大。这些结果对于理解核子的内部结构、强相互作用的性质以及解决所谓的“σ项难题”(σ-term puzzle)具有重要意义,因为σ项的低值与理论预测存在显著差异。 这项研究深入探讨了SU(3)手性QCD与1/Nc扩展在重子质量和核子σ项计算中的应用,揭示了σ项与味对称性破缺之间的联系,并提供了σπN 和σs的初步估计,这对于进一步理解强相互作用的细节和QCD动力学具有重要价值。