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从夸克层次上研究强子—强子相互作用是强作用物理的重要课题,是将QCD基本理论与实验上的可观测量联系起来的重要步骤。由于QCD在低能区的非微扰特性,我们对强子物理的研究还需要借助于各种具有QCD精神的唯象模型。在这些模型中,手征SU(3)夸克模型和扩展的手征SU(3)夸克模型在解释基态重子的能量、氘核的结合能、核子—核子散射相移以及核子—超子散射截面等方面都取得了令人鼓舞的成功。本文将该模型进一步推广到包含一个反夸克的系统,进而研究重子—介子的相互作用以及θ+粒子的一些性质。我们用共振群方法动力学地研究了ΛK、ΣK、ΔK、Nφ、ΛK*和KN系统的相互作用,并在绝热近似下研究了θ+粒子的结构,得到了一些有兴趣的结果:
·S波ΣK态(I=1/2)有较强的吸引的相互作用,能形成一个ΣK的准束缚态。当考虑ΣK与ΛK道的耦合时,在两个道的阈之间有一个很窄的共振态出现,自旋宇称是JP=1/2-.
·S波同位旋I=1的ΔK的相互作用是吸引的,能形成一个ΔK的束缚态。但是对I=2的ΔK态,相互作用是强烈排斥的。
·S波Nφ的相互作用是吸引的。在扩展的手征SU(3)夸克模型中,吸引的相互作用加上与ΛK*的道耦合效应能使得Nφ形成一个束缚能为几个MeV的弱束缚态。
·当将σ的质量略微调大并考虑标量介子单态和八重态的混合时,我们能得到对S、P、D和F波KN散射相移的较好的描述。与以前别人的工作相比,我们对绝大多数分波相移的描述在符号和幅度上都有很大的提高。
·用群论方法给出了uudd(-s)系统17个较低组态的波函数,在手征SU(3)夸克模型的框架下计算了这些态的能量。结果表明,在合理的参数下很难得到θ+的低质量,也很难解释其窄宽度。
·在I=1、JP=3/2-的NKπ的系统中,Kπ和Nπ的相互作用是吸引的,有可能形成一个NKπ的分子态。这个态不容易在K+N的过程里形成,且宽度很窄,因此我们指出它是一个很有兴趣的系统。在一定程度上,如果θ+存在的话,将其解释为这个分子态的可能性不能完全被排除。
此外,我们还在手征SU(3)夸克模型的框架下研究了Nπ和Kπ的散射相移,在低能区得到了与实验定性的符合。