Transcript ハドロン物理

ハドロン物理
保坂 淳
Hosaka, Atsushi, RCNP Osaka Univ
Spt. 1-2, 2008
JPARC-hadron@RIKEN
1
構成クォーク模型が機能している？
qq and qqq 基底状態
minimal
励起状態は?
• クォーク励起 (single particle levels)
• Minimal + qq
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0.5 fm程度の領域（ハドロン）内で
クォークを励起するエネルギー 〜 0.5 GeV
〜
qq対を作るのに必要なエネルギー
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構成クォーク模型が機能している？
qq and qqq 基底状態
minimal
励起状態は?
• クォーク励起 (single particle levels)
• Minimal + qq
• マルチクォーク
genuine nonminimal, tetra, penta, …
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マルチクォーク（クラスター）相関
原子核
励起状態
安定な部分の集合
Spin-Isospin saturate
基底状態
コンパクト一様
ハドロン
qqの生成を伴う
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色なし（ハドロン）相関
・重陽子、、、原子核
p
K

n
・スカラー s

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・異状ハドロン、Λ(1405)?
N

色つき（di-, tri-quark）相関

qq
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qq
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Negative parity baryons
Excitation energy (MeV)
2000
1500
I1 11 (260 0)
**
D15 (220 0)
G07 (210 0)
G1 9 (225 0)
1000
*
*
S1 1 (153 5)
500
L=3
D35 (235 0)
*
G17 (219 0)
D13 (170 0) D03 (169 0) D (183 0) S1 1 (175 0)
05
D13 (152 0) D (167 5) S0 1 (167 0)
15
S 0 1 (180 0) D13 (167 0)
S1 1 (165 0)
G3 7 (220 0)
D35 (193 0)
S1 1 (200 0)
D13 (194 0)
D33 (170 0)
D03 (152 0)
L=1
D15 (177 5) S3 1 (162 0)
S0 1 (140 5)
0
2
8 MS
4
N
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8MS
2
8 MS
4
8MS

2
8 MS
4

2
8MS 10 MS
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
2
1MS


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負パリティー状態にばらつきがある
(1405)が軽すぎる
光の結合もよくわかっていない（東北）
S11(1535, 1650), D13(1520, 1700)
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P-wave
GeV
N(1710)
Open
channels
K
S-wave
N(1650)
K
N(1535)
1.5
N(1440)
N
(1520)

(1405)
KN

(1232)
N
1
s  wave :
3
d
 x j0 (qr)(r)
p  wave :
3
d
 x j1(qr)(r)
N(940)
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状態の候補
メソン・バリオン間に強い引力があるもの
(1405): KN, S, …
共鳴、KN束縛
(1390), (1420)
(1520): *, …
ぎりぎり
N(1535): K, N, …
K束縛、N共鳴
s ~ , K* ~ K, a1 ~ , …
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おおかたは共鳴
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どのように作って、観るのか？
B m f N mi
mi
mf
N
B


n
n

n
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どのように作って、観るのか？
適切なエネルギー・運動量の構成要素を投入
・共鳴、実粒子でエネルギーを調整
・束縛、運動量の小さい仮想粒子を投入（慈道）
１．中間子雲を利用（t, u, s channel）
〜強い相互作用の不確定性関係
２．原子核を利用（オフシェル効果、反跳効果など）
３．共鳴相関を利用（rescattering）
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1. 中間子の雲
〜 強い相互作用の不確定性関係
強い相互作用のため仮想粒子の生成消滅を繰り返す
M
B0
B0’
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Bphys  B0  B'0 M  ...
1
t ~
E
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1. 中間子の雲
〜 強い相互作用の不確定性関係
強い相互作用のため仮想粒子の生成消滅を繰り返す
M
B0
B0’
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Bphys  B0  B'0 M  ...
1
t ~
E
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1. 中間子の雲
〜 強い相互作用の不確定性関係
強い相互作用のため仮想粒子の生成消滅を繰り返す
M
B0
B0’
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Bphys  B0  B'0 M  ...
1
t ~
E
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共鳴探索
t-channel
 
N
共鳴
, K,
   
@前方
仮想粒子交換
@後方
u-channel
仮想粒子交換
共鳴
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for B* @前方
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s-channel
 
ほとんど実の共鳴
@いろいろな方向
N
構成クォークの軌道励起から移れるもの
堅い共鳴 ＝＞ 作りやすい 特に光
特定のハドロン成分をたくさん含むもの（2(1420) ~ KN）
はからは出来にくい ＝＞
ハドロンビームの選択則
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２．原子核を利用
（オフシェル効果、反跳効果など）
K
d
K
2(1420)
オフシェルのKを直接束縛させる
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３．共鳴相関を利用

K
K
p
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q
K*

中野機構
K



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1(1390)
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３．共鳴相関を利用

K
K
K

q
K*



p
中野機構
1(1390)
cosq
cosq
QuickTimeý Dz
TIFFÅiîÒà•
èkÅj êLí£ÉvÉçÉOÉâÉÄ
ǙDZÇÃÉsÉNÉ`ÉÉǾå©ÇÈǞǽDžÇÕïKóvÇ­Ç•
ÅB
QuickTimeý Dz
TIFFÅiîÒà•
èkÅj êLí£ÉvÉçÉOÉâÉÄ
ǙDZÇÃÉsÉNÉ`ÉÉǾå©ÇÈǞǽDžÇÕïKóvÇ­Ç•
ÅB
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EK [GeV]
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E [GeV]
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の場合

K

P

n
(1520)
QuickTimeý Dz
T IFFÅiîÒà•
èkÅj êLí£ÉvÉçÉOÉâÉÄ
ǙDZÇÃÉsÉNÉ`ÉÉǾå©ÇÈǞǽDžÇÕïKóvÇ­Ç•
ÅB
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E [GeV]
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まとめ
・励起状態でマルチクォーク相関が見られる？
・構造を反映した反応機構を考案する
・ハドロン相関をもった構造には、そのハドロンを
うまく投入する工夫が必要
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