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クォーク模型による YN, YY 相互作用

鈴鹿高専 仲本朝基 京大理　藤原義和 新潟大理 鈴木宜之 九歯大　河野通郎. クォーク模型による YN, YY 相互作用. これまでの成果を収めたレビュー論文. Y. Fujiwara, Y. Suzuki and C. N., to be published in PPNP; http://qmpack.homelinux.com/~qmpack/sent/review2.pdf. このホームページから誰でも入手できます. ｐ. ｎ. Λ. Σ ＋. Σ 0. Σ －. Ξ 0. Ξ －. クォークとバリオン. u. d. s. c. b. t.

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クォーク模型による YN, YY 相互作用

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Presentation Transcript

  1. 鈴鹿高専 仲本朝基 京大理　藤原義和 新潟大理 鈴木宜之 九歯大　河野通郎 クォーク模型によるYN, YY相互作用 これまでの成果を収めたレビュー論文 Y. Fujiwara, Y. Suzuki and C. N., to be published in PPNP; http://qmpack.homelinux.com/~qmpack/sent/review2.pdf このホームページから誰でも入手できます 2006/8/2　KEK原子核研究会

  2. ｐ ｎ Λ Σ＋ Σ0 Σ－ Ξ0 Ξ－ クォークとバリオン u d s c b t この３つに関しては、同じような粒子の量子数が異なる状態とみなせる。 ⇒　フレイバーSU(3)対称性 アップ・クォーク チャーム・クォーク ダウン・クォーク ストレンジ・クォーク ボトム・クォーク トップ・クォーク ～300 MeV ～300 MeV ～1.3 GeV ～500 MeV ～4.3 GeV ～186 GeV u, d, sから構成されているスピン1/2をもつバリオン（octet baryon） uud udd uds uus uds dds uss dss 陽子 中性子 核子(N) ハイペロン(Y) 2006/8/2　KEK原子核研究会

  3. q q q (10) (10) (10) (30) 3 3 3 (11) (11) 10 (00) 8 8 1 (11) (11) 8 8 (22) (30) (03) (11)s (11)a (00) 27 10 10* 8s 8a 1 フレイバーSU(3)対称性による分類 × × ＝ ＋ ＋ ＋ Δ++, Δ+, Δ0, Δ－, Σ* +, Σ* 0, Σ* －, Ξ* 0, Ξ* －, Ω－ p, n, Λ Σ+, Σ0, Σ－, Ξ0, Ξ－ Λ(1405) ? 8重項バリオン同士による2体系のフレイバーSU(3) 分類 × ＝ ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ （フレイバーSU(3)対称性が厳密に成り立つならば・・・） 6つのフレイバー成分に、総ての2体系に関する情報が含まれている！！ 2006/8/2　KEK原子核研究会

  4. クレブシュ・ゴルダン係数 SU(2)：２つのスピン状態の結合 SU(3)：２つのフレイバー状態の結合 ウィグナー係数 例 2006/8/2　KEK原子核研究会

  5. S B8B8(I) 1E, 3O (P=symmetric) 3E, 1O (P=unsymmetric) NN(0) NN(1) ― (22) (03) ― ‐1 LN SN(1/2) SN(3/2) [(11)s+3(22)] [3(11)s‐(22)] (22) [‐(11)a+(03)] [(11)a+(03)] (30) LL XN(0) XN(1) SL SS(0) SS(1) SS(2) (11)s+ (22)+ (00) (11)s‐ (22)+ (00) (11)s+ (22) ｰ (11)s+ (22) (11)s－ 　　 (22)－ (00) ― (22) ― (11)a [‐(11)a+(30)+(03)] [(30)‐(03)] ― [2(11)a+(30)+(03)] ― ‐3 XL XS(1/2) XS(3/2) [(11)s+3(22)] [3(11)s‐（22）] (22) [‐(11)a+(30)] [(11)a+(30)] (03) XX(0) XX(1) ― (22) (30) ― B8B8 systems classified in the SU3 states with (l, m) 0 ‐2 ‐4 2006/8/2　KEK原子核研究会

  6. 各成分での相互作用に関する情報を掴めば、 関連する系に対して相互作用の振る舞いを予想することができる！ NN(1)系に短距離斥力および中間領域引力がある 他の pure (22) 成分をもつ系 ΣN (3/2), ΣΣ(2), ΞΣ(3/2), ΞΞ(1)の1S0状態 pure (22) 成分 をもつ (22) 成分をメインに含んでいる系 ΛN, ΞΛ, ΛΛの1S0状態 実験事実 pure (03) ΞΣ(3/2)3S1状態は強い引力？ NN(0)系は束縛状態（重陽子） ｝ ΣN(1/2), ΞΣ(1/2)の1S0状態（９割） (11)s : パウリ禁止状態 斥力？ (30) : 準禁止状態 ΣN(3/2), ΞΞ(0)の3S1状態 quark-model prediction 2006/8/2　KEK原子核研究会

  7. 異種粒子 u u u s d d ｐ Λ ２．クォーク模型の特徴 ( model-independent ) （１）パウリ原理 バリオンレベル クォークレベル 量子数の異なる同種粒子たち p Λ 接近すると・・・？ クォーク間相互作用がどういったものなのかを考える以前に、 クォークの運動エネルギーを考慮するだけで理解できる Λp系はフェルミ粒子である クォークからできている ⇒　反対称化 2006/8/2　KEK原子核研究会

  8. 相互作用を考慮せず kinetic energy だけで解いて得られるphase shifts 2006/8/2　KEK原子核研究会

  9. ハイパー核に反映されるかもしれない点 Σ single-particle potential （原子核の中でΣ粒子が感じるポテンシャル）が斥力的に記述できる ｝ ΣN(1/2)の1S0状態（９割） (11)s : パウリ禁止状態 斥力？ (30) : 準禁止状態 ΣN(3/2)の3S1状態 2006/8/2　KEK原子核研究会

  10. ２．クォーク模型の特徴 ( model-independent ) （2）短距離斥力 color-magnetic interaction　⇒　flovor-singlet (00) state 以外の総ての (カラー磁気相互作用)state において short-range 斥力を与える 核力(NN相互作用)における実験事実を定性的に正しく再現 （３）大きな anti-symmetric LS force スピン・軌道力による原子核・ハイパー核の状態分離 ⇒ 原子核の場合に比べて、Λハイパー核における分離は小さい Λハイパー核において、LS力とanti-symmetric LS力は逆符号で寄与する ｛ 中間子交換模型による評価　⇒　打ち消しあう度合いが比較的弱い クォーク模型による評価　⇒　比較的強い 2006/8/2　KEK原子核研究会

  11. ３．現実的なクォーク模型 ( model-dependent ) } ・NN phase shifts ・deuteron properties ・low-energy parameter ・existing YN experimental data reproduce FSS + } ・data との fit のより良い精度 ・π-exchange による強すぎる tensor force の抑制 ・high-energy ( ~ short range ) における斥力効果の enhance fss2 2006/8/2　KEK原子核研究会

  12. 6 i=1 ∑ ∑ 6 i<j H = (mi+pi2/2mi)－Kcm • Quark-Hamiltonian ( fss2 ) + (UijConf+UijFB+∑βUijSβ +∑βUijPSβ+∑βUijVβ) ・UijConf ∝rij2 ・UijFB : Fermi-Breit interaction ・UijSβ : scalar-meson exchange ・UijPSβ : pseudo-scalar-meson exchange ・UijVβ : vector-meson exchange 2006/8/2　KEK原子核研究会

  13. (03) (11)a (30) (1) 対称性で分類される相互作用の振る舞い 2006/8/2　KEK原子核研究会

  14. (2) Λの増加に伴う相互作用の変化 2006/8/2　KEK原子核研究会

  15. (2) Λの増加に伴う相互作用の変化 single couple to ∑N single full-couple to ΞN and ∑∑ 2006/8/2　KEK原子核研究会

  16. Ｉ ＝ 0 Ｉ ＝ 1 1S 3P … ΛΛ－ Ξ N－∑∑ Ξ N－∑Λ 3S 1P … Ξ N Ξ N－∑Λ－∑∑ (3) ΞN相互作用 どの系よりも iso-spin dependence が大きい！？ 2006/8/2　KEK原子核研究会

  17. (a) Ｉ ＝ 0 の 3P0-state に resonance 2006/8/2　KEK原子核研究会

  18. (a) Ｉ ＝ 0 の 3P0-state に resonance fss2 FSS 2006/8/2　KEK原子核研究会

  19. (a) Ｉ ＝ 0 の 3P0-state に resonance fss2 FSS ΛΛ cross sections 2006/8/2　KEK原子核研究会

  20. 1E, 3O (P=symmetric) 3E, 1O (P=unsymmetric) XN(1) SL (11)s+ (22) ｰ (11)s+ (22) [(11)a+(30)+(03)] [(30)‐(03)] (b) Ｉ ＝ 1 系における∑Λ- channel との強い coupling ⇒single-channel calculation ではいずれの系も斥力的 2006/8/2　KEK原子核研究会

  21. ΞN cross sections 正味のΞN interaction を estimate するためには、 ∑Λとの coupling は必要不可欠！ 2006/8/2　KEK原子核研究会

  22. Summary ◎quark model の一般的特徴 • Pauli principle • short-range repulsive • strong anti-symmetric LS force ◎realistic quark model( fss2 )の特徴 • spin-flavor SU6 symmetry に対応した振舞い • Λの増加に伴う引力の reduction • ΞN ( I = 0 ) 3P0 -state に resonance • 強いΞN－∑Λ coupling ←→ 弱いΛΛ－ ΞN coupling 2006/8/2　KEK原子核研究会

  23. ◎fss2 を中心とした review article • Y. Fujiwara, Y. Suzuki and C. N., to be published in PPNP; http://qmpack.homelinux.com/~qmpack/sent/review2.pdf fss2 の ・NN系における任意の energy region における微分断面積や 　偏極量など ・任意のB8B8系の phase shifts 等の figure が、下記のアドレスから誰でも入手できます。 http://qmpack.homelinux.com/~qmpack/index.php 2006/8/2　KEK原子核研究会

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