相対論的な3クォーク問題と核子の構造関数

2001 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 13640298
• 研究機関: 東海大学
• 研究代表者: W H BENTZ 東海大学, 理学部, 助教授 (20168769)
• 研究分担者: 矢崎 紘一 東京女子大学, 文理学部, 教授 (60012382)
• キーワード: バドロン物理 / クォーク物理 / 核子の構造関数 / 3体問題 / クォーク模型 / ダイクォーク / ハドロンの内部構造 / 深非弾性散乱

研究概要

平成13年度の研究実績は次の通りである:
1)有限密度における核子の構造関数を調べるために、先ず核物質の状態方程式を作り上げた。(発表リスト No.1.)そのときに、核子1個を相対論的な3クォーク状態として記述し、核子間の相互作用をクォーク間のシグマとオメガ中間子交換として考慮した。閉じ込めの影響も現象論的に取り入れた。現在、この状態方程式を使って次の計算を行っている:(a)有限密度における核子の構造関数及びEMC効果。束縛されている核子内のクォークの運動は自由な核子内のクォークの運動と異なっていることが物質中の核子の構造関数に直接反映されている。その影響を定量的に調べることがこの計算の目的である。(b)高密度領域における核物質からクォーク物質への相転移。そのときに、核子内のダイクォーク相関を引き起こすクォーク間のペアリング相互作用を考慮し、クォーク物質をカラー超電導として記述する。
2)核子内の軸性ベクトルダイクォーク相関(axial vector diquark correlations)についての研究。(発表リスト No.2.)相対論的なFaddeevの方法に基づき、核子内のスカラーダイクォーク(scalar diquark)の他に、軸性ベクトルダイクォークのチャンネルも取り入れ、核子の構造関数及び核子の静的な性質について研究した。軸性ベクトルダイクォークチャンネルの混合に一番影響を受けている量として、中性子と陽子の構造関数の比及び核子の磁気能率であることを示した。理論計算と実験データとの比較から、軸性ベクトルダイクォークチャンネルの確率として2%と10%の間の値は妥当であることが指摘した。この計算を核子のスピンによる構造関数、核子内の非先方バートン分布、クォークのfragmentation functionなどの記述へ拡張したい。

研究成果

• [文献書誌] W.Bentz: "The Stability of Nuclear Matter in the Nambu-Jona-Lasinio Model"Nuclear Physics A. 696. 138-172 (2001)
• [文献書誌] H.Mineo: "Axial Vector Diquark Correlations in the Nucleon: Structure Functions and Static Properties"Nuclear Physics A. 703(to be published). (2002)
• [文献書誌] W.Bentz: "Quark-Diquark Structure of the Nucleon: Structure Functions, Static Properties and Nuclear Matter EOS"Lepton Scattering, Hadrons and QCD. 314-321 (2001)
• [文献書誌] W.Bentz: "Properties of Nucleons and Nuclear Matter in the Quark-Diquark Model and Extension to Finite Density"International Journal of Modern Physics A. (to be published). (2002)
• [文献書誌] H.Mineo: "Structure Functions of the Nucleon in the Quark-Diquark Model and Extension to Finite Density"International Journal of Modern Physics A. (to be published). (2002)
• [文献書誌] W.Bentz: "Matter Stability in Chiral Field Theories and Density Dependence of the Sigma Meson Mass"IPN Lyon Report. (to be published). (2002)