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量子色动力学在高能区已经被证明是研究强相互作用的基本理论。然而,由于QCD的非微扰非阿贝尔性的复杂性质,导致低能过程的计算相当困难。既然QCD的解析解目前还没法解得,而且格点计算近似也因为受到格点空间,体积和夸克质量以及观察量的局限而没法得到令人满意的结果,这使得唯像模型,比如说夸克模型,成为研究重子谱以及强子相互作用重要的理论工具。
最为丰富的核子核子散射数据为研究低能QCD性质提供了检验标准。从包含格点QCD的夸克胶子自由度开始至今已有许多研究致力于理解核子核子相互作用。现在已有各种各样的QCD模型被用来研究核子核子相互作用。目前最通用的夸克模型要数手征夸克模型,它采用σ介子相互作用来产生中程吸引。σ介子一直以来被认为是对ππ共振有效的描述,并且近来还有宽的σ介子作为ππ共振被报导。然而由三个独立的小组发现的结果显示核子间的关联ππ交换所导致的强短程排斥以及相当弱的长程吸引显然不同于由σ介子交换所导致的中程吸引。这无疑会让人产生疑问:是否手征夸克模型中采用的σ介子就是ππ共振,还是其他等效的共振?是否有其他的方法可以来解释核子核子的中程吸引?此外,核力与分子力间的相似性一直是不争的事实,但是至今没有合理的理论解释。这种相似性的存在是偶然的巧合还是背后确实存在着相似的机制呢?
在二十世纪九十年代,夸克模型另外一个变形的版本,夸克退定域色屏蔽模型被提出了。这个模型引进了两个新的成分:一是夸克退定域,这旨在扩大模型的变分空间,主要为了考虑相互作用过程中核子间的相互变形或者核子的内部激发效应。二是色屏蔽,即假定夸克夸克相互作用是状态相关的,这主要是为了考 虑没能包括在两体囚禁势和单胶子交换势之内的QCD效应。这一模型已经成功应用于核子核子,核子超子散射计算中。在这个模型中,中程吸引是通过夸克退定域(类似与分子中的电子退定域)实现的。色屏蔽被用来使得退定域效应有效。这个模型对于核力与分子力间的相似性给出了一个自然的解释。自从2000年,此模型就被扩展为包含GOLDSTONE玻色子来解释核力相互作用的长程尾,如果只包含夸克胶子自由度是很难描述核力的长程尾巴的。对以上两种方法,手征夸克模型和夸克退定域色屏蔽模型,做一比较来看是否σ介子交换效应能被夸克退定域色屏蔽模型中引入的新效应所替代这还是有一定意义的。为了去除其他的干扰因素,即只有中程吸引机制与手征夸克模型不同,我们把以前的夸克退定域模型一(对GOLDSTONE介子交换在距离R0处做了硬切断)修改为现在的夸克退定域模型二(引进软切断因子)。这样我们的模型与手征夸克模型就只有中程吸引机制不同。在夸克退定域模型二中我们做了下面三项工作:首先我们重复出氘核的性质。其次我们计算了NN 3S1,3D1,1S0,1D2道的等效势,这能给我们一个定性的描述。最后我们利用KHK变分法计算了NN散射相移来检查夸克退定域色屏蔽模型能否符合大量的核子核子散射实验数据。这些结果显示,我们模型的夸克退定域色屏蔽效应确实能替代手征夸克模型中中程部分的σ介子交换效应。另外,我们还做了下面两项工作:在模型中加入了自旋轨道效应来检查此效应是否足以解释P波的自旋轨道劈裂以及对退定域效应引入的假质心运动做了扣除。结果显示假质心运动对我们核子核子散射相移模型结果有一定的影响,但是并没有产生实质性的改变。因此我们在其他计算中将不再考虑繁琐的质心修正。
下面的工作我们将考虑研究由N△,△△以及隐色道等多道耦合产生的共振效应。以上的研究为我们将来计算道耦合奠定了基础。