科研动态
量子色动力学研究取得重要进展

日期:2013-08-17 阅读:1096

    在近期的Phys. Rev. Lett. 上, 物理系季向东教授发表了一篇题为《Parton Physics on A Eucliean Lattice >> (欧几里得时空格点上的部分子物理) 的文章 (110, 262002 (2013), http://prl.aps.org/abstract/PRL/v110/i26/e262002 ), 介绍了在量子色动力学研究中取得的最新成果,解决了困扰强相互作用物理研究方面的一个重要问题。

    质子和中子是由夸克(quarks)和胶子(gluons)组成, 其内部的运动规律是由强相互作用的基本理论---量子色动力学 (SU(3)规范场理论)---来描写。在过去的半个多世纪中,质子和中子的内部结构研究是通过多种高能加速器的实验来进行。高能实验的一个基本特征是可以用来测量质子和中子内部夸克和胶子(又统称为部分子)的光锥关联函数, 即部分子在时间和空间上以光为运行轨迹的关联。 这种关联的测量成为高能物理研究质子和中子内部结构的强有力的工具。遗憾的是这些大量测得的部分子关联一直没有办法用量子色动力学来进行计算。 唯一能用这个基本理论来进行计算的是1982年物理学诺贝尔奖获得者Ken Wilson 发现的欧几里得时空格点的办法。但这个办法通常认为是不能直接用来研究含时关联函数包括部分子分布的。

    季向东教授的研究发现, 通过在时空格点上产生高速运动的质子和中子,可以把部分子的光锥关联退化为纯的空间关联,从而可以用大型计算机来模拟部分子物理。初步结果表明,这个思想为质子结构的量子色动力学研究开辟了一个全新的办法。

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