隐粲五夸克态的磁矩和轴矢荷.pdf

摘要

摘要

QCD是描述夸克与胶子间强相互作用的标准动力学理论，由于QCD在低能区的

非微扰效应，从第一原理出发对强子态的能谱进行严格的求解当下还不太现实，夸克模

型由此应运而生。夸克模型是一个唯象模型，该模型不仅把众多繁杂的强子分类，而且

在当时它还预测了超出夸克模型的四夸克态、五夸克态等奇特强子态，近年来，高能物

理实验一直都在寻找这些奇特强子态。

2015年，LHCb实验团队在Λ0→J/ψK−p衰变道中发现隐粲五夸克态PN(4380)

b

和PN(4450)。五年后，LHCb实验团队在Ξ−→J/ΛK−衰变中通过分析J/Λ的质

b

Λ0

量谱观测到了奇异隐粲五夸克态Pψs(4459)。随着实验上发现五夸克态后，多夸克的理

论研究迫切而重要，其中，研究五夸克态的磁矩和轴矢荷可以很好的了解它们的结构组

成方式和相互作用。

本文将夸克模型应用于研究隐粲五夸克态，分别在分子态模型，两夸克-三夸克模

型以及两夸克-两夸克-反夸克模型下计算了奇异隐粲五夸克的磁矩。在分子态模型下，

PΛ(4459)0在JP=1−和JP=3−下的磁矩分别为−0.531µN和−0.223µN，在两夸

ψs22

克-三夸克模型和两夸克-两夸克-反夸克模型种中，PΛ(4459)0在JP=1−的磁矩相同

ψs2

为0.233µN，在JP=3−的磁矩都为−0.231µN。此外，在分子态模型下还计算了八重

2

态隐粲五夸克家族的磁矩和轴矢荷，数值结果说明隐粲五夸家族的轴矢荷相较于核子的

轴矢荷整体被压低，还发现在82f中，PN0PN0π0和PN−PN−π0的轴矢荷在不同的

ψssψssψssψss

角动量耦合下都为0，因为构成轴矢荷的两个独立常数在82f中是相同的。这些研究这

不仅给出一种寻找新五夸克的方向，同时本文的研究数据与以后的实验数据对比可以帮

助人们去了解夸克层次。

关键词:五夸克态，分子态模型，磁矩，轴矢荷

I

目录

目录

摘要I

ABSTRACTIII

目录V

第一章绪论1

1.1标准模型2

1.1.1介子4

1.1.2重子5

1.1.3五夸克态6

1.2量子色动力学7

1.2.1渐进自由和色禁闭8

1.2.2手征对称性9

1.3磁矩和轴矢荷10

第二章五夸克的色结构与波函数13

2.1色因子13

2.2波函数16

2.2.1分子态模型16

2.2.2两夸克-两夸克-反夸克模型