核子核子散射中核子激发态性质的研究

核子及核子激发态的研究，对于我们认识物质的基本结构以及QCD在低能.区的非微扰特性有重要帮助。近几年来，这方面的研究有了长足的进步，这主要归功于实验手段及精确度方面的进展。以往的研究结果主要基于早期的piN散射数据，目前的研究已经扩展到光生，J/Psi衰变以及质子质子散射实验中。这些新的实验手段，为我们提供了更多更准确的实验数据，进而为我们研究核子及其激发态的性质以及检验现有模型的正确性提供了基础和平台。本项目的主要内容就是围绕着实验方面的相关进展展开的，一方面结合已有的实验数据对一些感兴趣的核子激发态的性质进行研究，另一方面为将来在兰州CSR质子质子散射实验中开展核子激发态的研究，给出蒙特卡洛模拟的结果以及一些理论预言，对相关模型进行检验，加深对相关反应机制的理解，为在核子核子散射实验中分析核子激发态的性质做好相应的理论上的工作。

对核子激发态性质的研究一直是研究强相互作用在低能区特性的一个重要方面。在本项目执行期间，我们围绕核子激发态在核子核子散射中产生的反应机制、核子激发态研究的新途径以及寻找新的共振态等方面作出了一系列创新性的成果，相关工作都在国际会议上作了口头报告。.近年来，在核子核子散射中研究核子激发态的产生过程成为一条研究核子激发态性质的新途径。其中，研究核子核子的初态相互作用、末态粒子的再散射过程以及背景项的贡献对于抽取相关共振态的信息具有重要的意义。在我们的工作中，利于手征微扰论，我们以核子核子散射中的两pi介子产生过程为例，着重分析了初态以及中间态核子核子相互作用对总振幅的影响，第一次定量的分析了核子核子相互作用对于总振幅的贡献。我们的工作表明初末态相互作用以及背景项对于分析相关过程非常重要，该工作对于研究核子核子散射中的共振态产生过程有重要的参考意义。.从粒子数据表（PDG）中可以看到，目前关于核子激发态与奇异粒子耦合方面的知识还非常缺乏，而核子激发态与奇异粒子耦合的信息对研究核子激发态的性质尤其是其中奇异夸克的组分具有非常重要的作用。由于目前的实验数据实际上不能对各种理论模型做出很强的限制,于是从理论上讨论寻找新的反应道来研究核子激发态的性质，就变得非常重要。在我们的工作中，我们提出在KN散射过程中研究核子激发态是研究核子激发态与奇异粒子耦合的有效途径。相较于其它反应过程，超子交换在KN散射中的核子激发态产生过程中扮演着非常重要的角色。通过选择特定的核子激发态的衰变道，一些反应道特别适合于研究核子激发态与奇异粒子的耦合。目前这方面的理论研究几乎没有，所以该工作具有一定的开创性。.通过对Kp to eta Lambda 道的分析，我们发现为了解释角分布的数据，需要引入一个非常窄（Gamma=1.5MeV）的Lambda共振态，这个共振态显然不是已经发现的任何已知粒子。由于这个共振态的衰变宽度特别小，所以如果它真的存在，那么它的结构一定非常奇特，该粒子的发现对于强子结构的研究会具有非常重要的意义。当然，证实这个新粒子存在与否，需要理论和实验方面更多的证据。我们的工作表明，在Kp->eta Lambda过程中对Lambda的极化以及对ppbar to lambda lambdabar eta道的测量可以进一步的确认这个新粒子的存在。