[论文解读] Self-consistent calculation of parton distributions at low normalization point in the chiral quark-soliton model

C. Weiss, K. Goeke|ArXiv.org|Dec 18, 1997

Quantum Chromodynamics and Particle Interactions被引用 4

一句话总结

本文在大-Nc手征对称性夸克-孤子模型中，于低归一化尺度下，对同位旋 singlet 的非极化夸克与反夸克分布进行了自洽计算。通过将核子视为有效手征场论中的孤子，并采用泡利-维拉尔斯正则化，作者同时满足了动量与重子数求和规则，揭示了即使在低能尺度下，海反夸克含量也显著。

ABSTRACT

We calculate the isosinglet unpolarized quark-- and antiquark distributions at a low normalization point in the large--$N_c$ limit. The nucleon is described as a self-consistent soliton solution of the effective chiral theory. The ultraviolet cutoff is implemented by a Pauli-Villars subtraction. The quark and antiquark distributions satisfy the momentum as well as the baryon number sum rule, corresponding to ``constituent'' quarks whose structure is not yet resolved at the low scale. Already at this level a sizable number of antiquarks is present.

研究动机与目标

• 在手征对称性夸克-孤子模型中，计算低归一化点处的同位旋 singlet 非极化夸克与反夸克分布。
• 确保所计算的分布满足动量与重子数求和规则，反映组成夸克的自洽描述。
• 研究在夸克内部结构尚未分辨的低能尺度下，核子的结构。
• 考察海夸克，特别是反夸克，在低归一化尺度下核子部分子结构中的作用。
• 通过采用大-Nc极限与泡利-维拉尔斯正则化，构建一个自洽框架，以控制紫外发散。

提出的方法

• 核子被描述为大-Nc极限下有效手征拉格朗日量的自洽孤子解。
• 通过使用多个调节器的泡利-维拉尔斯减法方案来调节紫外发散。
• 部分子分布从孤子背景中的夸克传播幅导出，确保与基础场论的一致性。
• 在平均场近似下，通过夸克传播幅的迹提取同位旋 singlet 夸克与反夸克分布。
• 显式施加动量与重子数求和规则，以确保结果的物理一致性。
• 计算在低归一化点进行，对应于夸克结构尚未分辨的尺度。

实验结果

研究问题

• RQ1 在手征对称性夸克-孤子模型中，低归一化尺度下的同位旋 singlet 非极化夸克与反夸克分布是什么？
• RQ2 如何在同时满足动量与重子数求和规则的前提下，自洽地计算部分子分布？
• RQ3 在低能尺度下，海反夸克对核子部分子结构的贡献有多大？
• RQ4 泡利-维拉尔斯正则化与大-Nc极限在部分子分布计算中，能在多大程度上确保一致性？
• RQ5 核子的孤子结构如何影响低归一化尺度下夸克与反夸克的分布？

主要发现

• 所计算的夸克与反夸克分布同时满足动量求和规则与重子数求和规则，证实了与组成夸克图像的一致性。
• 即使在低归一化尺度下，核子中也存在显著数量的海反夸克，表明海含量非平凡。
• 分布自洽地从有效手征理论的孤子解导出，无需对部分子密度施加外部输入。
• 泡利-维拉尔斯正则化成功控制了紫外发散，同时保持了物理约束。
• 结果表明，核子在低尺度下的部分子结构已富含海夸克，即使在演化至更高尺度之前即已如此。
• 该模型提供了一个低归一化尺度下部分子分布的自洽框架，无需对海含量施加现象学输入。