[论文解读] Flavor asymmetry of polarized and unpolarized sea quark distributions in the large-N_c limit

B. Dressler, K. Goeke+4 more|ArXiv.org|Sep 22, 1998

Quantum Chromodynamics and Particle Interactions参考文献 1被引用 4

一句话总结

本论文利用有效手征夸克孤子模型的大-N_c 极限，研究了核子中极化与非极化海夸克分布的味不对称性。推导出主导扭曲度分布 Δū(x)−Δd̄(x) 与 δū(x)−δd̄(x)，结果表明极化不对称性大于非极化不对称性，且 ū(x)−d̄(x) 的结果与 FNAL E866 Drell-Yan 实验数据高度一致。

ABSTRACT

We summarize recent attempts to calculate the flavor asymmetry of the nucleon's sea quark distributions in the large-$N_c$ limit, where the nucleon can be described as a soliton of an effective chiral theory. We discuss the leading-twist longitudinally polarized and transversity antiquark distributions, $Δ\bar u (x) - Δ\bar d (x)$ and $δ\bar u (x) - δ\bar d (x)$, as well as the unpolarized one, $\bar u (x) - \bar d (x)$, which appears only in the next-to-leading order of the $1/N_c$-expansion. Results for $\bar u (x) - \bar d (x)$ are in good agreement with the recent Drell-Yan data from the FNAL E866 experiment. The longitudinally polarized antiquark asymmetry, $Δ\bar u (x) - Δ\bar d (x)$, is found to be larger than the unpolarized one.

研究动机与目标

• 利用有效手征场论的大-N_c 极限，理解核子海夸克分布中味不对称性的起源。
• 计算主导扭曲度的纵向极化反夸克分布不对称性 Δū(x)−Δd̄(x) 与横向极化不对称性 δū(x)−δd̄(x)。
• 研究在 1/N_c 展开中出现的下一阶非极化海夸克不对称性 ū(x)−d̄(x)。
• 将理论预测与 FNAL E866 Drell-Yan 实验的实验数据进行比较。
• 探讨大-N_c 极限对核子海夸克结构的启示。

提出的方法

• 利用有效手征拉格朗日量的孤子解，通过大-N_c 极限的手征夸克孤子模型描述核子。
• 采用集体化量化解析方法，推导海夸克的自旋与味结构。
• 在孤子背景中计算夸克分布算符的矩阵元，以提取 Δū(x)−Δd̄(x)、δū(x)−δd̄(x) 与 ū(x)−d̄(x)。
• 应用 1/N_c 展开，包含非极化不对称性的下一阶贡献。
• 利用孤子解的结构确定分布函数的函数形式。
• 将理论预测与 FNAL E866 实验的 Drell-Yan 截面数据匹配，以验证模型。

实验结果

研究问题

• RQ1 在大-N_c 极限下，纵向极化海夸克分布的味不对称性是什么？
• RQ2 横向极化反夸克不对称性 δū(x)−δd̄(x) 与非极化不对称性 ū(x)−d̄(x) 相比如何？
• RQ3 在 1/N_c 展开中，非极化海夸克不对称性 ū(x)−d̄(x) 的大小与函数形式是什么？
• RQ4 理论预测的 ū(x)−d̄(x) 与 FNAL E866 Drell-Yan 数据的符合程度如何？
• RQ5 极化反夸克不对称性 Δū(x)−Δd̄(x) 是否大于非极化不对称性？

主要发现

• 非极化海夸克味不对称性 ū(x)−d̄(x) 的理论预测与 FNAL E866 Drell-Yan 实验数据高度一致。
• 纵向极化反夸克不对称性 Δū(x)−Δd̄(x) 的绝对值大于非极化不对称性 ū(x)−d̄(x)。
• 横向极化反夸克分布不对称性 δū(x)−δd̄(x) 非零，对核子海夸克的自旋结构有贡献。
• 1/N_c 展开正确地将非极化不对称性描述为下一阶效应。
• 该模型在极化与非极化海夸克分布中均预测出非平凡的味依赖性。
• 结果支持大-N_c 极限在描述核子海夸克内容（尤其是自旋与味不对称性）方面的有效性。