ハドロン間相互作用とハドロン共鳴の分子的構造の研究

• Project Area: Quest on new hadrons with variety of flavors
• Project/Area Number: 24105702
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research on Innovative Areas (Research in a proposed research area)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Review Section: Science and Engineering
• Research Institution: Kyoto University (2013); Tokyo Institute of Technology (2012)
• Principal Investigator: 兵藤 哲雄 京都大学, 基礎物理学研究所, 助教 (60539823)
• Project Period (FY): 2012-04-01 – 2014-03-31
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2013)
• Budget Amount: ¥3,640,000 (Direct Cost: ¥2,800,000、Indirect Cost: ¥840,000); Fiscal Year 2013: ¥1,820,000 (Direct Cost: ¥1,400,000、Indirect Cost: ¥420,000); Fiscal Year 2012: ¥1,820,000 (Direct Cost: ¥1,400,000、Indirect Cost: ¥420,000)
• Keywords: ハドロン分光学 / 重いクォーク / 普遍的物理 / 少数多体系 / 国際情報交換 / スペイン / 中国

Research Abstract

今年度は、ハドロンの分子的構造について、特に重いクォークのセクターおよびパイ中間子のみのセクターに注目して以下の研究を行った。
マルチハドロンのヘビークォーク対称性：ヘビークォークを１つ含むハドロンは、ヘビークォーク極限でスピン縮退を示すことが対称性の議論から知られている。本課題では、ハドロン分子状態や媒質中のハドロンなど複雑な内部構造をもつヘビーハドロン系もスピン縮退を示し、従来brown muckと呼ばれる軽いクォーク成分が豊かな構造を持ちうることを指摘した。この結果はヘビーハドロン分光の体系的理解に有用な視点を与えるのみならず、同じ多重項の粒子の生成や崩壊の性質の解明に役立つ。
パイ中間子３体系における普遍的物理：２体の散乱長が相互作用の到達距離より十分大きな系では、エフィモフ効果に代表される少数系の普遍的物理が現れることが知られており、冷却原子系での実験技術の進展などに刺激され近年精力的に研究されている。本課題では、軽いクォーク質量が仮想的に大きい領域でアイソスカラーチャンネルのパイオン散乱長が発散する点があることを利用し、パイ中間子３体系において普遍的物理が実現することを示した。アイソスピン対称性が厳密な場合は、束縛エネルギーが２パイオン束縛状態のものに比例するような単一の３体束縛状態が存在し、アイソスピン対称性の破れがある場合は、エフィモフ効果が起こり散乱長が発散する極限で無限個の３体束縛状態が存在する。これらの現象はクォーク質量を適切に調節した格子QCDで実現可能であり、また普遍的３体束縛状態の存在は核媒質中での対称性の回復に伴う多重パイ中間子チャンネルのソフト化に影響を与えることが期待される。

Current Status of Research Progress

Reason

25年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

25年度が最終年度であるため、記入しない。

Research Products

• [Journal Article] Universal physics of three bosons with isospin (2014)
  • Author(s): Tetsuo Hyodo, Tetsuo Hatsuda, Yusuke Nishida
  • Journal Title: Physical Review C Volume: 89 Issue: 3 Pages: 32201-32201
  • DOI: 10.1103/physrevc.89.032201
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Spin degeneracy in multi-hadron systems with a heavy quark (2013)
  • Author(s): S. Yasui
  • Journal Title: Physics Letters B Volume: 727 Issue: 1-3 Pages: 185-189
  • DOI: 10.1016/j.physletb.2013.10.019
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Structure of Near-Threshold s-Wave Resonances  (2013)
  • Author(s): Tetsuo Hyodo
  • Journal Title: Physical Review Letters Volume: 111 Issue: 13
  • DOI: 10.1103/physrevlett.111.132002
  • NAID: 110009754251
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Structure and compositeness of hadron resonances (2013)
  • Author(s): Tetsuo Hyodo
  • Journal Title: International Journal of Modern Physics A Volume: 28 Issue: 29 Pages: 1330045-1330045
  • DOI: 10.1142/s0217751x13300457
  • NAID: 120005353492
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Size measurement of dynamically generated hadronic resonances with finite boxes (2013)
  • Author(s): Takayasu Sekihara, Tetsuo Hyodo
  • Journal Title: Physical Review C Volume: 87 Issue: 4
  • DOI: 10.1103/physrevc.87.045202
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Production of doubly charmed tetraquarks with exotic color configurations in electron-positron collisions (2013)
  • Author(s): Yong-Liang Ma, Masayasu Harada, Hyun Kyu Lee, Yongseok Oh, Byung-Yoon Park and Mannque Rho
  • Journal Title: Physics Letters B Volume: 721 Issue: 1-3 Pages: 56-60
  • DOI: 10.1016/j.physletb.2013.02.045
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] K中間子水素原子X線精密分光実験の拓く物理 (2013)
  • Author(s): 岡田信二、早野龍五、兵藤哲雄、池田陽一
  • Journal Title: 日本物理学会誌 Volume: 68 Pages: 29-33
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Energy and width of a narrow I=1/2 DNN quasibound state (2012)
  • Author(s): M. Bayar
  • Journal Title: Phys. Rev. Volume: C86 Issue: 4 Pages: 0440041-16
  • DOI: 10.1103/physrevc.86.044004
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] カイラル動力学とK中間子を含むハドロン分子的状態 (2012)
  • Author(s): 兵藤哲雄、慈道大介
  • Journal Title: 日本物理学会誌 Volume: 67 Pages: 226-233
  • Peer Reviewed
• [Presentation] Structure and compositeness of hadrons (2014)
  • Author(s): Tetsuo Hyodo
  • Organizer: ELPH 研究会 C008「GeV 領域光子で探るメソン生成反応の物理」
  • Place of Presentation: 東北大学, 宮城県
• [Presentation] Structure and compositeness of hadrons (2014)
  • Author(s): Tetsuo Hyodo
  • Organizer: 研究会 「ヘビークォークハドロンと原子核のスペクトルと構造」
  • Place of Presentation: KEK, つくば, 茨城県
• [Presentation] Universal physics of three-bosons with isospin (2014)
  • Author(s): Tetsuo Hyodo, Tetsuo Hatsuda, Yusuke Nishida
  • Organizer: 日本物理学会 第69回年次大会
  • Place of Presentation: 東海大学, 神奈川県
• [Presentation] チャームバリオン励起状態とDN相互作用の応用 (2013)
  • Author(s): Tetsuo Hyodo
  • Organizer: 日本物理学会 第６８回年次大会
  • Place of Presentation: 広島大学（広島県）
  • Year and Date: 2013-03-26
• [Presentation] Production of doubly charmed tetraquarks with exotic color configurations in electron-positron collisions (2013)
  • Author(s): Tetsuo Hyodo
  • Organizer: 「多彩なフレーバーで探る新しいハドロン存在形態の包括的研究」新学術領域「新ハドロン」領域研究会
  • Place of Presentation: KEK（茨城県）
  • Year and Date: 2013-03-21
• [Presentation] Production of doubly charmed tetraquarks with exotic color configurations in electron-positron collisions (2013)
  • Author(s): Tetsuo Hyodo
  • Organizer: Recent progress in hadron physics -From hadrons to quark and gluon- 2013
  • Place of Presentation: Yonsei Univ, Seoul, 韓国
  • Year and Date: 2013-02-18
• [Presentation] The Origin of Dynamically Generated Resonances (2013)
  • Author(s): Tetsuo Hyodo
  • Organizer: International Conference on the Structure of Baryons (Baryons2013)
  • Place of Presentation: University of Glasgow, イギリス
  • Invited
• [Presentation] Structure of near-threshold s-wave resonances (2013)
  • Author(s): Tetsuo Hyodo
  • Organizer: 日本物理学会 2013年秋季大会
  • Place of Presentation: 高知大学, 高知県
• [Presentation] Resonances in hadron physics (2013)
  • Author(s): Tetsuo Hyodo
  • Organizer: Multi-particle resonances and astrophysical reaction problems in few-body systems
  • Place of Presentation: 理研, 和光市, 埼玉県
  • Invited
• [Presentation] Compositeness of hadron resonances in chiral dynamics (2013)
  • Author(s): Tetsuo Hyodo
  • Organizer: The Seventh International Symposium on Chiral Symmetry in Hadrons and Nuclei (Chiral2013)
  • Place of Presentation: Beihang University, Beijing, 中国
  • Invited
• [Presentation] Universal three-pion physics with a large scattering length (2013)
  • Author(s): Tetsuo Hyodo
  • Organizer: XV International Conference on Hadron Spectroscopy (Hadron2013)
  • Place of Presentation: 奈良県新公会堂, 奈良県
• [Presentation] Compositeness of hadrons in field theoretical approach (2012)
  • Author(s): Tetsuo Hyodo
  • Organizer: Resonances and non-Hermitian systems in quantum mechanics
  • Place of Presentation: 京都大学基礎物理学研究所（京都府）
  • Year and Date: 2012-12-11
  • Invited
• [Presentation] Kbar N相互作用とLambda(1405) (2012)
  • Author(s): Tetsuo Hyodo
  • Organizer: ELPH 研究会 C005「ダブルメソン生成とバリオン分光」
  • Place of Presentation: 東北大学 電子光理学研究センター（宮城県）
  • Year and Date: 2012-11-29
  • Invited
• [Presentation] Energy and width of a narrow I=1/2 DNN quasibound state (2012)
  • Author(s): Tetsuo Hyodo
  • Organizer: International Workshop on using Heavy Flavors to Probe New Hadron Spectroscopies/Dynamics
  • Place of Presentation: Haeundae Grand Hotel, Busan, 韓国
  • Year and Date: 2012-11-18
• [Presentation] Meson-induced pentaquark productions (2012)
  • Author(s): Tetsuo Hyodo
  • Organizer: Hadron Structure and Interactions in 2012
  • Place of Presentation: 大阪大学 核物理研究センター（大阪府）
  • Year and Date: 2012-11-16
• [Presentation] Recent developments in antikaon-nucleon dynamics (2012)
  • Author(s): Tetsuo Hyodo
  • Organizer: The 11th International Conference on Hypernuclear and Strange Particle Physics
  • Place of Presentation: Cosmocaixa, Barcelona, スペイン
  • Year and Date: 2012-10-01
  • Invited
• [Presentation] Meson-induced pentaquark productions (2012)
  • Author(s): Tetsuo Hyodo
  • Organizer: 日本物理学会 ２０１２年秋季大会
  • Place of Presentation: 京都産業大学（京都府）
  • Year and Date: 2012-09-11
• [Presentation] Antikaon-nucleon dynamics and its application to few-body systems (2012)
  • Author(s): Tetsuo Hyodo
  • Organizer: The 20th International IUPAP Conference on Few-Body Problems in Physics
  • Place of Presentation: 福岡国際会議場（福岡県）
  • Year and Date: 2012-08-20
  • Invited
• [Presentation] DN interaction, Lambda_c(2595), and DNN quasi-bound state (2012)
  • Author(s): Tetsuo Hyodo
  • Organizer: Heavy Quark Hadrons at J-PARC 2012
  • Place of Presentation: 東京工業大学（東京都）
  • Year and Date: 2012-06-18
• [Presentation] Determination of the pi Sigma scattering lengths from the weak decays of Lambda_c (2012)
  • Author(s): Tetsuo Hyodo
  • Organizer: Workshop on hadron physics with strangeness and beyond
  • Place of Presentation: Stefan Meyer Institute, Wien, オーストリア
• [Presentation] Nature of the sigma meson as revealed by its softening process (2012)
  • Author(s): Tetsuo Hyodo
  • Organizer: 強相関量子多体系としてのハドロン・クォーク物質
  • Place of Presentation: 京都大学時計台国際交流ホール（京都府）
  • Invited
• [Remarks] 公募研究成果報告
  • URL: http://www2.yukawa.kyoto-u.ac.jp/~tetsuo.hyodo/report24105702.html