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运用量子色动力学求和规则方法研究粲偶素在有限温度有外磁场条件下的质量移位

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摘要

绪论

1.强子有效理论:粲偶素在外磁场作用下的质量

1.1 强子有效拉氏量

1.2 混合模式

1.3 运动方程和质量本征态

1.4 质量计算结果的分析

2.QCD求和规则:ηc和j/Ψ的质量计算及其差异

2.1 QCD求和规则简介

2.2 QCD求和规则介绍

2.2.1 关联函数

2.2.2 算符乘积展开和真空凝聚

2.2.3 真空凝聚参量

2.2.4 色散关系

2.2.5 谱密度假设

2.2.6 主方程

2.2.7 波雷尔变换

2.2.8 求和规则的窗口

2.3 QCD求和规则应用于重夸克

2.3.2 微扰部分的计算

2.3.2 非微扰部分的计算

2.4 QCD求和规则应用于粲偶素

3.有外磁场作用下ηc和J/Ψ质量的移位及其分析

3.1 有外磁场下的谱密度假设

3.2 有外磁场下的算符乘积展开

3.3 有外磁场下粲偶素质量移位的分析

3.3.1 QCD求和规则中的质量移位

3.3.2 磁场引起的混合项在唯象方面的作用

3.3.3 “连续态”导致进一步的混合效应

4.有限温度有外磁场下ηc和J/Ψ的质量移位及其分析

4.1 有限温度下的谱密度假设

4.2 有限温度下的算符乘积展开

4.3 有限温度且有外磁场作用下的谱密度假设和算符乘积展开

4.4 有限温度有外磁场条件下质量移位及其分析

5.小结和展望

参考文献

附录

致谢

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摘要

在本文中,我们主要运用QCDSR来研究粲偶素ηc和J/ψ在外磁场条件下的质量移位,最终得到了影响质量移位的主要和次主要起源的原因。第一章介绍强子有效理论对粲偶素质量移位的分析。第二章介绍了QCDSR,重夸克的QCDSR,和粲偶素的质量计算,给出一般的普通真空中,没有外磁场条件下的结果。第三章运用QCDSR计算了粲偶素在有外磁场条件下的质量移位及其分析。第四章中运用QCDSR计算了粲偶素在有限温度有外磁场条件下的质量移位,分析后发现了随着温度的升高,粲偶素的质量会降低的事实。
  首先,有外磁场条件下,谱密度假设和算符乘积展开都需要重新考虑。其次,除了非微扰效应外,微扰的重夸克圈图的效应也是一个不可忽略的次主要起源。
  我们考察了强磁场在S-波粲偶素质量谱(也就是ηc和J/ψ)上的效应,运用QCDSR方法精确估计了谱密度假设,也就是所谓的唯象方面。为了在外磁场中考虑混合效应,我们考虑了磁场的二次项。在其部分分解的基础上,讨论了每一项的作用。接着,我们考虑了一个合适的谱密度形式,发现静态的ηc和纵向的J/ψ的质量移位相当精确地和从有效拉氏量方法中得到的结果相一致,这表明磁场的主要效应来自于那两个态的能级排斥。至于横向的J/ψ,虽然没有和任何态相混合,却获得了当磁场的量级增加时,质量也增加的结果。
  J/ψ横向的行为、ηc和纵向J/ψ的剩余质量移位暗示了一些其它效应的存在,那些效应在介子自由度上在领头阶有效拉氏量中没有被混合效应完全地描述。我们考察了更高态和连续态混合效应的影响。作为一个有着两个外磁场(光子)插入的微扰重夸克圈,可以通过近似的中间态来执行。我们发现那些效应在纵向和横向的J/ψ中给出了分裂的结果,并且实际上横向的J/ψ的质量是增加的。
  最后一章中,我们考虑当有外磁场条件下,再考虑温度的影响时,需要把温度的影响全部都归结到胶子凝聚项中。在唯象方面,谱密度假设不需要更改,而算符乘积展开方面却由于温度而需要修改,需要加入温度引起的项。将修改后的算符乘积展开式代入到主方程中,发现了随着温度升高,胶子凝聚变小,质量分裂的趋势没变,但是粲偶素的质量却跟着变小了。

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