[論文レビュー] A quark-cluster description of the EMC effect (Seminar given in the 18th Course of the "International School on Nuclear Physics", 16-23/9/'94, Erice, IT. To be published in Progress in Particle and Nuclear Physics, Vol. 34, Pergamon Press)

S. A. Gurvitz, A. S. Rinat|arXiv (Cornell University)|Nov 13, 1994

Nuclear physics research studies被引用数 6

ひとこと要約

この論文は、核を相互作用する核子と閉じ込められたクォークの系として記述するクォーククラスター模型を提案し、EMC効果を説明する。核の応答を核子とクォーククラスターの寄与の畳み込みとして取り扱うことで、インパルス近似における見かけの非殻エネルギーの問題を解決し、相対論的領域への一般化が可能な非相対論的枠組みを提示する。

ABSTRACT

The response of a nucleus composed of nucleons and confined quarks is calculated in a non-relativistic cluster model and is shown to be a convolution of responses of, respectively, a nucleus with interacting point-nucleons and of a nucleon composed of quarks. We further show that the apparent off-shell energy in the expression for the nucleon structure function in Impulse Approximation does not constitue a real problem. We conjecture a generalization to the relativistic regime.

研究の動機と目的

• クォーククラスター模型を用いてEMC効果を理解する理論的枠組みを提供すること。
• インパルス近似における核子の構造関数内での見かけの非殻エネルギーの不一致を解消すること。
• 核の応答を核子とクォーククラスターの寄与の畳み込みとしてモデル化すること。
• 非相対論的モデルを相対論的領域へ拡張する可能性を検討すること。
• 深電子散乱におけるクォークレベルのダイナミクスと核Many-body効果を統合すること。

提案手法

• 核子と閉じ込められたクォークから成る相互作用する点核子とクォーククラスターからなる非相対論的クラスター模型に基づく形式的枠組み。
• 核の応答関数を、相互作用する核子を有する核の応答と、クォークから成る核子の応答の畳み込みとして表現する。
• インパルス近似を用いて構造関数をモデル化し、核子の応答における非殻エネルギーの役割を分析する。
• インパルス近似内での構造関数を分析し、見かけの非殻エネルギーがアプローチを無効にしないことを示す。
• 非相対論的モデルの整合性に基づき、相対論的領域への一般化を提案する。
• クラスター模型を適用して、核子的自由度とクォークレベル自由度を統合した核の構造関数の統一的記述を導出する。

実験結果

リサーチクエスチョン

• RQ1 EMC効果は、クォーククラスター模型の枠組み内でどのように一貫して記述できるか？
• RQ2 インパルス近似における非殻エネルギーの存在が、なぜ構造関数において物理的に不適切な結果を生じさせないのか？
• RQ3 核の応答は、畳み込みによって核子とクォーククラスターの寄与に分解可能か？
• RQ4 クォークの閉じ込めと核子-核子相互作用が、観測された構造関数の形状に果たす役割は何か？
• RQ5 非相対論的クォーククラスター模型は、どのように相対論的領域へ拡張可能か？

主な発見

• 核の応答関数は、核子応答とクォーククラスター応答の畳み込みとして成功裏に記述され、EMC効果のための一貫した枠組みが得られた。
• インパルス近似における見かけの非殻エネルギーは、物理的不整合を生じさせない。モデルは依然として明確で予測可能である。
• 非相対論的クラスター模型は、核子的およびクォークレベルのダイナミクスを組み合わせることで、EMC効果を妥当に記述する。
• モデルは、相対論的領域への一般化への道筋を示唆するが、明示的な定式化は今後の課題に残されている。
• このアプローチは、クォークレベルの構造と核Many-body効果を統合し、核における深電子散乱の統一的視点を提供する。
• 結果は、EMC効果がクォークの閉じ込めと核Many-body相互作用の組み合わせによって生じることを支持する。