[論文レビュー] I=3/2 KScattering in the Nonrelativistic Quark Potential Model

T. Barnes|arXiv (Cornell University)|Jan 1, 1992

Quantum Chromodynamics and Particle Interactions参考文献 1被引用数 2

ひとこと要約

本研究では、構成クォーク波動関数を用いた構成クォーク交換フレームワークにおける非相対論的クォークポテンシャルモデルを用いて、I = 3/2 K散乱を検討した。S波およびP波の位相シフトについて、実験値と良好な一致を示し、PCACによって予測された散乱長とも一致した。P波の位相シフトは、唯一、SU(3)f対称性の破れに起因しており、これはその非共鳴的性質を確認するとともに、標準的クォーク模型パラメータの妥当性を裏付けた。

ABSTRACT

We study I = 3/2 elastic Kscattering to Born order using nonrelativistic quark wavefunctions in a constituent-exchange model. This channel is ideal for the study of nonresonant meson-meson scattering amplitudes since s-channel resonances do not contribute significantly. Standard quark model parameters yield good agree- ment with the measured S- and P-wave phase shifts and with PCAC calculations of the scattering length. The P-wave phase shift is especially interesting because it is nonzero solely due to SU(3)f symmetry breaking effects, and is found to be in good agreement with experiment given conventional values for the strange and nonstrange constituent quark masses.

研究の動機と目的

• 非相対論的クォークポテンシャルモデルを用いて、非共鳴的メソン-メソン散乱振幅をテストする目的で、I = 3/2の弾性K散乱を分析すること。
• sチャネル共鳴状態の寄与がない状況において、SU(3)f対称性の破れがP波位相シフトをどのように生成するかを評価すること。
• 理論的予測を実験的位相シフトおよび散乱長のPCAC計算と比較すること。
• sチャネル共鳴状態の寄与が顕著でないチャネルにおいて、実験的散乱データと照らし合わせて、標準的構成クォーク模型パラメータの妥当性を検証すること。

提案手法

• 構成クォーク交換モデルにおける非相対論的クォーク波動関数を用いて、メソン-メソン相互作用を記述すること。
• 軽クォークおよび strange クォークの標準的クォーク模型パラメータを用いて、Born次数の散乱振幅を計算すること。
• 非相対論的ポテンシャルモデルを用いて、I = 3/2チャンネルにおけるS波およびP波の位相シフトを計算すること。
• strange および非strange 構成クォークの質量を異なるものとすることで、SU(3)f 対称性の破れを導入し、P波位相シフトを生成すること。
• 理論的位相シフトおよび散乱長を、実験データおよびPCAC予測と比較すること。
• sチャネル共鳴状態の寄与を避けるために、I = 3/2チャンネルに焦点を当て、非共鳴的ダイナミクスの明確な研究が可能になるようにすること。

実験結果

リサーチクエスチョン

• RQ1 非相対論的クォークポテンシャルモデルは、I = 3/2 K散乱における測定済みのS波位相シフトを、標準的構成クォーク模型パラメータを用いてどれほどよく再現できるか？
• RQ2 SU(3)f 対称性の破れは、I = 3/2 チャンネルにおけるP波位相シフトをどの程度の程度で生成するか？
• RQ3 モデルが予測する散乱長は、PCAC計算と一致するか？
• RQ4 sチャネル共鳴状態を含めない場合、モデルは実験結果と定量的に一致することができるか？
• RQ5 標準的構成クォーク質量は、この非共鳴的チャンネルにおける観測された位相シフトを記述するのに十分か？

主な発見

• 標準的構成クォーク模型パラメータを用いて、モデルは測定済みのS波位相シフトと良好な一致を示した。
• P波位相シフトは、sチャネル共鳴状態の寄与なしに、唯一、SU(3)f 対称性の破れ効果に起因して生成された。
• モデルが予測するP波位相シフトは、実験データと良好な定量的一致を示した。
• モデルで計算された散乱長は、PCAC予測と一致しており、この手法の整合性を支持した。
• sチャネル共鳴状態の寄与が存在しないことから、I = 3/2 チャンネルが非共鳴的メソン-メソン散乱を研究するのに理想的な系であることが裏付けられた。
• 結果から、非相対論的クォークポテンシャルモデルが、最小限の理論的仮定で非共鳴的K散乱を記述するのに有効であることが確認された。