有限温下重夸克偶素的质量谱

论文摘要

人们普遍接受的强相互作用的基本理论-量子色动力学的一个重要预言是在高温或（和）高密度等极端条件下强子系统将以它们的基本自由度一夸克和胶子的形式出现，这就是所谓的夸克胶子等离子体。夸克胶子等离子体是一种重要的物质态，它与宇宙的早期演化密切相关。同时高温下的量子色动力学存在如J/Ψ压低，夸克的退禁闭，手征对称性恢复等一些典型特征。对夸克胶子等离子体性质的研究是粒子物理学的重要研究方向，对于人们深入理解量子色动力学、揭示宇宙演化等基本问题非常重要。人们对夸克胶子等离子体的相变问题进行了广泛而深入的研究，即从以强子为自由度的强子相到夸克胶子等离子体相是否发生了相变，如果发生了相变，其性质究竟是什么。目前研究夸克胶子等离子体的基本理论是有限温场论。在低温下，夸克胶子等离子体以弱相互作用的丌介子气出现，而在极高温度下夸克胶子之间的相互作用又很弱，在理论上都能使用微扰论进行较好的处理。但在相变临界点附近区域，系统处于强子一夸克一胶子共存的状态，微扰论失效，目前对此区域的理论研究主要以格点模拟以及各种基于格点计算的唯像模型为主。研究不同温度对夸克束缚态的质量谱以及衰变的影响是研究夸克胶子等离子体性质的重要方法。特别是它们在临界温度时的性质受到广泛关注。本论文将讨论在夸克胶子等离子体中的重夸克偶素的质量谱。在零温情况下，由于禁闭势的存在，使夸克对束缚在禁闭势阱中。但当温度升高时，由于夸克胶子等离子体的屏蔽作用，大距离下夸克之间的相互作用不断减弱，从而产生禁闭消失一退禁闭现象。此时，夸克偶素将分解成游离状态，不再以束缚态形式出现。人们对不同温度下粲偶素和底偶素使用不同的唯像势进行研究。发现粲偶素的J/Ψ在T～1.2Tc时将分解；而底偶素直到T～4Tc才分解。本论文将使用薛定谔方程计算粲夸克偶素和底夸克偶素在温度0.8Tc-2Tc时的质量谱。我们的计算表明，随着温度升高，夸克偶素的质量不断下降，直至分解。粲偶素的s波基态在T～1.2Tc时将分解；而底偶素的s波基态直到T～2Tc时仍然处于束缚状态。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 第二章 热介质中的夸克偶素
• 2.1 QQ的概述
• 2.2 色退禁闭
• 2.3 重夸克偶素的离解
• 2.4 重夸克偶素的退禁闭
• 2.4.1 相互作用范围和色屏蔽
• 2.4.2 势模型的研究
• 第三章 有限温QCD下的重夸克相互作用
• 3.1 介质对QQ相互作用的影响
• 3.2 Debye-Htickel理论
• 3.3 库仑屏蔽势
• 3.4 弦屏蔽势
• 3.5 QQ自由能的屏蔽模型
• 3.6 μ（T）和κ（T）与温度的依赖关系
• 3.7 cc和bb的质量谱
• 第四章 结论
• 参考文献
• 附录一 攻读硕士学位期间发表学术论文情况
• 致谢