[論文レビュー] Electroweak properties of light mesons in relativistic hamiltonian dynamics

A. Ф. Крутов, V. E. Troitsky|ArXiv.org|Apr 11, 1997

Quantum Chromodynamics and Particle Interactions被引用数 4

ひとこと要約

この論文は、クォークの異常磁気モーメントと電磁形式因子を組み込んだ相対論的ハミルトニアン力学を用いて、パイオンとカリオンの電弱性を計算している。形式因子はモデル波動関数に対しては弱い感度を示すが、特にCEBAFの運動量移行範囲ではクォークの異常磁気モーメントに強く依存していることが判明した。

ABSTRACT

The calculation of lepton decay constants and electromagnetic form factors of pion and kaon is performed in the framework of relativistic hamiltonian dynamics. The different model wave function is used. Wave function parameters are fixed from fit of mean square radius of meson. The internal quark structure is taken into account by electromagnetic quark form factor and quark anomalous magnetic moment. The pion and kaon form factors depend only weakly on model wave function. Strong dependence of these values on quark anomalous magnetic moment is obtained in the transfer momentum region of CEBAF experiments.

研究の動機と目的

• 相対論的ハミルトニアンフレームワーク内で、軽いバリオン（パイオンとカリオン）のレプトン崩壊定数および電磁形式因子を計算すること。
• これらの性質が異なるモデル波動関数や内部クォーク構造にどのように依存するかを調査すること。
• クォークの異常磁気モーメントおよび電磁クォーク形式因子が、バリオン形式因子に与える影響を特定すること。
• CEBAF施設での実験的検証に役立つ予測を提供すること。
• 波動関数のパラメータを、バリオンの平均二乗半径にフィットさせることによって固定すること。

提案手法

• 軽いバリオンの束縛状態構造を記述するために、相対論的ハミルトニアン力学を用いた。
• クォークと反クォーク系のモデル依存性のある波動関数を用い、そのパラメータはバリオンの平均二乗半径にフィットさせた。
• 内部クォーク構造をモデル化するために、電磁クォーク形式因子とクォークの異常磁気モーメントを組み込んだ。
• 相対論的クォークモデルフレームワークを用いて、電磁形式因子と崩壊定数を計算した。
• CEBAF実験に関連する運動量移行範囲において数値的評価を実施した。
• 波動関数や異常磁気モーメントの変化に対する結果の感度を評価した。

実験結果

リサーチクエスチョン

• RQ1 異なるモデル波動関数が、パイオンとカリオンの電磁形式因子の計算値にどのように影響するか？
• RQ2 クォークの異常磁気モーメントは、CEBAFの運動量移行領域における電磁形式因子にどの程度影響を及ぼすか？
• RQ3 選択した相対論的ハミルトニアンモデルを用いて、軽いバリオンの平均二乗半径をどの程度うまく再現できるか？
• RQ4 電磁クォーク形式因子は、軽いバリオンの電弱性を決定づける役割を果たすか？
• RQ5 波動関数のモデル変更に対して、パイオンおよびカリオンの崩壊定数と形式因子の予測は安定しているか？

主な発見

• パイオンおよびカリオンの電磁形式因子は、モデル波動関数の選択に対してほとんど依存しない。
• 特にCEBAF実験で得られる運動量移行範囲では、形式因子がクォークの異常磁気モーメントに強く依存していることが観察された。
• 波動関数のパラメータは、バリオンの平均二乗半径にフィットさせることで、実験データと整合性を持つように成功裏に固定された。
• クォークの異常磁気モーメントを組み込むことで、形式因子の挙動が顕著に変化し、相対論的クォークモデルにおいてその重要性が示された。
• 異常磁気モーメントによる形式因子の測定可能なずれがモデルで予測されており、将来的な実験の検証に役立つシグネチャを提供している。
• レプトン崩壊定数は相対論的フレームワーク内で一貫して計算されており、格子QCDや実験と比較するためのベンチマークを提供している。