核物理中的π介子

在强子层次上,原子核或强子物质的基本组元是核子和介子.弄清这些强子的结构,并由基本原理出发研究它们的性质,是当代核物理的重要课题.在各种介子中,π介子是最轻且最重要的介子.关于自由空间中π介子的结构与性质、核介质内π介子的性质、π 核子相互作用与π 核相互作用等问题,始终受到相当多的关注.π介子在核物理中的作用直接联系着手征对称性,汤川秀树关于π介子的最初概念已经大大发展了.有清楚的实验证据表明,核内存在π介子的集体模式,这种集体模式与以前观测到的所有核集体运动模式截然不同.拟对π 核物理的研究现状及值得进一步研究的主要问题予以简要评述.

π介子的胶子分布函数对J/Ψ衍射产生的影响

利用双胶子交换模型并结合重夸克偶素的色八重态产生机制,计算了π与p碰撞过程中J/ 的衍射产生总截面随质心系能量的变化情况。结果发现:随着质心系能量的增加J/ 衍射产生的总截面逐渐增大:不同的π介子中的胶子分布函数给出的总截面随着质心系能量的增加相差逐渐加大,在质心系能量为300 GeV时,总截面的差距为11％。对总截面的贡献主要来自于π介子中x1在0.01到0.50范围内的胶子,由于质子中胶子的分部函数已经探测得比较准确,所以高能实验对这一过程的研究,可以进一步了解π介子中的胶子分布函数并有效检验双胶子交换模型。

164MeV的π介子在^(14)C上的弹性散射

在Eikonal多次散射的框架下,分析了入射能为164MeV的π介子在^(14)C核上的弹性散散射的最新的实验数据,理论计算结果和实验数据符合得较好。

汤川秀树与π介子理论的提出

日本物理学家汤川秀树(YuKawa Heidiki.1907～1981),因在1935年提出介子场理论而对核物理作出的贡献,被授予1949年度的诺贝尔物理奖,成为日本第一位诺贝尔奖获得者。汤川秀树的成功,轰动了日本,同时吸引了大批青年学生热爱物理并投入这一研究领域,为物理学在日本的发展起到了推动作用。 1 20世纪初日本物理学的状况 19世纪中叶前,日本还不存在现代意义上的科学。西方列强的侵略,使一些日本知识分子痛感日本在科学技术上的落后。

对激发态复合核的核内级联核外级联和π介子发射机理的探讨

由激发态复合核表面势U=(Ze0)2/4R0A1/3和表面张力δ=(Ze0)2/16πR03A做功的理论,能定量地解释激发态复合核在去激化过程中所发生的多种可分辨的相互作用过程:核内级联、核外级联以及π介子发射和核子蒸发等现象。

汤川交换作用与π介子的发现

本文回顾了用交换相互作用描述核力的历史，介绍了汤川介子理论以及μ子发现后出现的“二介子假说”，简述了带电π介子在核乳胶中的发现以及中性。介子在稳相加速器中的确凿证实．最后对汤川理论作一简评．

CMD-3实验π介子形状因子的初步结果（英文）

自2010年12月起,坐落在正负电子对撞机VEPP-2000上的CMD-3探测器成功取数.2013年首次在对撞能量小于1GeV能区进行扫描,并获取积分亮度为18pb-1的数据.本文给出了e^+e^-→π^+π^-截面的初步结果.

π介子谱的电荷依赖性

正反带电π介子电荷存在差异,其与高能重离子碰撞所产生环境的相互作用是不一致的,因此介质中正反带电π介子的质量存在差异。通过研究介质中正反π介子质量差异对其动量谱的影响,结果表明:正反π介子介质质量差异会导致正反π介子动量谱存在差异,出现电荷依赖;正反π介子谱的差异随着介质质量差异的增大而增大;在小横动量区域,正反π介子谱的差异对源膨胀速度和横向动量没有依赖性;在大横动量区域,正反π介子谱的差异随着横动量的增加而减小,但随着源膨胀速度的增加而增大。

中能重离子碰撞中π介子产生的核介质效应和集体流研究

本文基于量子分子动力学输运模型(LQMD)研究了中能重离子碰撞中π介子产生机制,包括多重性时间演化、快度分布、横向动量分布、集体流等物理量.以反应系统^(40)Ca+^(40)Ca,^(90)Zr+^(90)Zr,^(96)Zr+^(96)Zr,^(96)Ru+^(96)Ru和^(197)Au+^(197)Au为例,我们研究了Δ-核子相互作用势、核介质中散射截面、π介子-核子相互作用势和散射截面对π介子产生的影响.结果给出同位旋依赖的Δ-核子作用势会增加π^(−)/π^(+)的比值,考虑核介质效应的Δ-核子散射截面会压低π介子的产生,特别是在中心快度和低动量区域.基于π介子与原子核散射的实验数据,提取了π势并分析了快度分布、横向动量谱、集体流.π势会压低高横向动量和中心快度区域π介子产生,特别是π^(−)产生.π介子与核子散射吸收过程会导致反常流现象,特别是π^(+)直接流.三角流与直接流具有相似的分布形式,四阶流与椭圆流分布相似.

宇宙线相关的诺贝尔物理学奖

20世纪初,物理学家在对大气导电性的研究中发现了宇宙线,时至今日,宇宙线的发现已过百年.宇宙线是指来自宇宙空间的高能粒子,是人类能够获得的来自太阳系以外的唯一物质样品,包括原子核、电子、光子和中微子,以及其它目前尚未被探测到的未知粒子,它们主要来自宇宙空间中的宇宙线源或者是宇宙线在传播时与空间物质相互作用的产物.在现代物理学发展史中,宇宙线的研究占有重要地位,许多新粒子都是首先在宇宙线研究中发现的,且目前人类已知的最高能量的粒子也来自于宇宙线的观测.作为联系微观粒子和宏观宇宙的桥梁,宇宙线研究既对粒子物理也对天体物理做出了重要贡献.本文重点梳理了在宇宙线研究过程中,荣获的诺贝尔物理学奖,详细介绍了其实验原理、实验仪器和实验成果.

鲍威尔对核乳胶方法的发展和对介子的发现

简述了鲍威尔的生平,回顾了他对改进照相乳胶并将其用于核研究过程和发现π介子所作的贡献,论述了他善于组织大规模的研究和多个团队的协作,有一丝不苟的工作风格,不畏艰险坚持创新发展的精神.

π介子理论的提出——记日本物理学家汤川秀树

汤川秀树是日本著名的理论物理学家 .1935年 ,汤川秀树在物理学界普遍不接受新粒子的情况下 ,大胆提出一种新的核力场理论 ,认为存在起强相互作用的π介子 .介子理论的提出 ,推动了核物理研究的发展 .文章简要记述了这一历史事件 .在介子理论提出 10年后 ,π介子才被英国物理学家鲍威尔在宇宙射线中发现 ,证实了汤川秀树的假设 .由于汤川秀树对物理学发展所作出的贡献 ,汤川秀树获得 1949年诺贝尔物理奖 .

中能区^(86)Kr+^(197)Au反应中的能量耗散、π介子阈下产生和流角

用扩展BUU模型计算了中能区^(86)Kr+^(197)Au重系统的能量耗散、π介子阈下产生和流角,定量地拟合了43MeV/u^(86)Kr+^(197)Au实验的能量耗散和类弹碎片核电荷数的关系及类弹类靶碎片核电荷数的关联。

维数正规化和NJL模型π介子性质

利用定义于Ｇｒａｓｓｍａｎｎ扩展空间的Ｄｉｒａｃ代数算符表象的维数正规化方案，研究Ｎａｍｂｕ－Ｊｏｎａ－Ｌａｓｉｎｉｏ（ＮＪＬ）模型中的π介子模式的性质．说明维数正规化方法可以给出ＮＪＬ模型中强子模式的解析形式和相应的符合实验的数值结果．

核物质中内介质等效手征Lagrange量和π介子质量

在核物质中从手征等效Lagrange量得到的π介子有效质量是单值的 ,并且与π介子场的离壳扩展无关 ,例如PCAC选择 .同位旋对称核物质中的有效π介子质量随增加的核密度有些上升 ,因此有效类时π介子衰变常数和密度相关的夸克凝聚渐渐下降 .另外研究了内介质Gell-Mann -Oakes-Renner关系和其它内介质同一性 .最后讨论了同位旋对称。

π介子的非对称发射与核媒质态方程

本文采用VUU模型研究了1.8AGeV Ar^+Pb碰撞中π介子非对称发射携带的核物质态方程信息。指出在靶核旁观者吸收较弱的入射核快度区域,末态π介子的集体运动中保留着同重子集体关联类似的特性,其发射方位角分布的非对称性是对核物质态方程敏感的参量。由π介子方位角关联函数方法对Bevalac流光室1.8AGeV Ar^+Pb碰撞实验数据的分析结果和对硬核媒质态方程模型模拟事件的计算相符合。

相对论重离子碰撞的末态π介子横动量分布

用横向膨胀流体力学模型研究了质心系能量为 s^(1/2)=20GeV 的^(16)O-Au 碰撞的末态π介子的横动量分布,考虑了膨胀气体的成分影响,取更合理的能量密度的初始条件后,和 NA35实验数据比较,其结果虽然比 D.Kusnezov 的计算更较好接近实验数据,但仍不足以完全解释实验.

K、π介子产生中的量子统计效应

研究了２００ＡＧｅＶＳ＋Ｓ和Ｓ＋Ａｇ碰撞中Ｋ、π介子产生的量子统计效应，并和实验结果进行了比较；理论计算再现了实验结果。获取的ｆｒｅｅｚｅ－ｏｕｔ温度约为１１０ＭｅＶ，重子密度约为０．０５ρ０。

从π介子到夸克 20世纪50年代的粒子物理学

本书是在美国费米实验室召开的关于粒子物理学历史的国际研讨会上物理学家和科学史学家所作的一系列报告的基础上编撰的系列著作中的第二卷。它的第一卷《粒子物理学的诞生》基于1980年5月召开的研讨会编撰而成，于1983年由剑桥大学出版社出版。该卷追溯了20世纪30年代和40年代宇宙线物理和核物理领域的发生和发展，考查了相对论量子场论在缔造新时代理论物理中的应用。

π、ρ介子和σ、ω交换图对相对论光学势的贡献

本文基于QHD理论、导出了π、ρ介子和σ、ω交换图对相对论光学势虚部的贡献。这些解析表达式可直接用于数值计算并同实验结果对照。