强子(Hadron)是一种亚原子粒子,所有受到强相互作用影响的亚原子粒子都被称为强子。强子包括重子和介子。按现代的粒子物理学中的标准模型理论而言,强子是由夸克、反夸克和胶子组成的。胶子是量子色动力学中的力子,它将夸克连在一起,强子是这些连接的产物。
强子_强子 -分类
强子
按其组成夸克的不同,强子还可以分为:
1、重子(baryon):重子由三个夸克或三个反夸克组成,它们的自旋总是半数的,也就是说,它们是费米子。它们包括人们比较熟悉的组成原子核的质子和中子和一般鲜为人知的超子(Hyperon,比如Δ、Λ、Σ、Ξ和Ω),这些超子一般比核子重,而且寿命非常短。
2、介子(meson):介子由一个夸克和一个反夸克组成,它们的自旋是整数的,也就是说,它们是玻色子。介子有许多种。在高空射线与地球空气相互作用时会产生介子。
其它很稀有和奇怪的强子。
由多于三个但单数的夸克或反夸克组成类似重子的强子。
由多于一对夸克-反夸克对组成的类似介子的强子。
完全由胶子组成的粒子。
介子的自旋(粒子的固有角动量)量子数为整数(也称玻色子)
重子的自旋量子数为半整数。(也属于费米子)
质子的自旋量子数为半整数1/2,并且参与强相互作用。所以质子属于强子的一种。
目前发现的所有强子都满足盖尔曼-西岛关系,即:S=2(Q-I3)-B,S是奇异数,Q是电荷,I3是同位旋,B为重子数。
强子_强子 -构成
强子的构成是粒子物理的基本问题之一。在朴素夸克模型中,强子具有$barqq$(介子)和$qqq$(重子)构成。但是这种简单的构成正受到来自实验的严峻挑战。无论是越来越多的无法归类的强子态,还是具有无法为朴素夸克模型所容许量子数的介子的发现,都暗示有超越朴素夸克模型构成的新强子存在。胶球、多夸克态和混杂子是三种可能的新强子构造,它们分别是胶子、多夸克以及夸克与胶子的束缚态。本文将研究这些新强子的性质。首先是所采用的研究方法的介绍,由于我们采用QCD求和规则作为我们的主要理论框架,因此对于瞬子物理我们主要采用一种易于使用到QCD求和规则框架内的半唯象方法,即单瞬子近似。
对于某些特定新强子性质的研究。在考虑了直接的瞬子效应后,我们在QCD求和规则的框架内研究了$0^{++}$胶球的质量问题。结果显示在考虑了瞬子效应后,胶球的质量被大大降低。之后我们考虑瞬子效应在标量胶球衰变中的作用。我们发现由于非微扰效应,标量胶球衰变过程中$SU(3)_f$对称性是被很好保持的。我们也考虑了标量胶球的四夸克衰变与两夸克衰变宽度之比。与普通介子衰变相比,我们预言标量胶球衰变会有较大的多强子末态分支比。首先构造了两个典型的$1^{-+}$分子四夸克态,利用考虑瞬子效应修正后的QCD求和规则研究它们的质量问题。我们发现我们的模型可以在1.4GeV附近容纳两个不同的$1^{-+}$四夸克介子。接着构造具有Diquark结构和分子态结构的四夸克态,并研究了它们的衰变方式。在已有的$1^{-+}$和$0^{++}$混杂子质量的求和规则中考虑直接的瞬子效应,研究瞬子在其中所起的作用,并给出较稳定的$0^{++}$胶球的质量预言。
夸克(