奇异性核物理

本书系统论述包含奇异性(s夸克)的强子与原子核的基本性质。奇异性自由度为原子核物理打开了新的维度，极大地丰富了核物理的研究内容。本书内容涉及奇异粒子性质(第1章)、奇异粒子与核子的二体相互作用(第2章)、奇异粒子与原子核的相互作用束缚态(第3章)、奇异性散射态(第4章)、奇异原子与强相互作用(第5章)、奇异性夸克物质和奇异性强子物质(第6章)。

前言
第1章 奇异粒子的基本性质 1
1.1 从非奇异粒子谈起 1
1.1.1 一般讨论 1
1.1.2 核子的同位旋 3
1.1.3 π介子的性质 4
1.1.4 π介子的产生和衰变 5
1.2 K介子和超子的基本性质 6
1.2.1 关于K介子的一般介绍 6
1.2.2 关于超子的一般介绍 7
1.2.3 奇异粒子的产生和衰变 8
1.3 奇异粒子的夸克模型 11
1.3.1 一般讨论 11
1.3.2 夸克的量子数 12
1.3.3 SU(2)与SU(3) 13
1.3.4 基于夸克模型的强子分类 16
1.3.5 SU(6) 20
1.4 核子与奇异粒子的质量关系 22
1.4.1 SU(3)破缺与质量分裂 22
1.4.2 强子质量关系式 23
1.4.3 核子和超子质量谱的夸克模型理论估算 26
1.4.4 核子和超子磁矩的夸克模型理论估算 28
1.5 奇异重子共振态 29
1.5.1 奇异重子共振态的实验研究 29
1.5.2 奇异重子共振态的理论研究 34
1.6 小结及其他 37
参考文献 40
第2章 奇异粒子与核子的相互作用 45
2.1 π介子与核子的相互作用 45
2.1.1 一般讨论 45
2.1.2 πN系统的同位旋 47
2.1.3 πN散射 49
2.1.4 πN相互作用的动力学模型 51
2.2 K介子与核子的相互作用 54
2.2.1 一般讨论 54
2.2.2 KN系统的同位旋 55
2.2.3 K+N散射 56
2.2.4 K-N散射 57
2.2.5 KN相互作用的动力学模型 58
2.3 超子与核子的相互作用 63
2.3.1 一般讨论 63
2.3.2 YN散射实验数据 64
2.3.3 某些对称性结果 66
2.3.4 YN相互作用的理论模型 67
2.4 研究现状一：YN相互作用 69
2.4.1 介子交换模型 69
2.4.2 夸克模型 73
2.4.3 YN实验方面 74
2.5 研究现状二：KN相互作用 75
2.5.1 K+N相互作用的介子交换模型(新Nijme-en模型) 76
2.5.2 KN相互作用的夸克模型 80
2.5.3 低能K-N相互作用 80
2.5.4 K+N散射的分波分析 83
参考文献 83
第3章 奇异性束缚态 88
3.1 Λ超核(S=-1) 89
3.1.1 一般讨论 89
3.1.2 Λ超核的壳模型分析 91
3.1.3 Λ超核的相对论平均场分析 94
3.1.4 Λ超核的弱衰变 98
3.2 双Λ超核与Ξ超核(S=-2) 100
3.2.1 双Λ超核概述 100
3.2.2 Ξ超核概述 102
3.2.3 (ΞN)超子-核子(ΞN)有效相互作用 104
3.3 Λ超核能谱的精细结构 106
3.3.1 引述 106
3.3.2 Λ超子-核子(ΛN)有效二体相互作用 108
3.3.3 由超核能谱精细结构进一步研究ΛN有效二体相互作用 110
3.3.4 由超核能谱精细结构研究收缩效应 112
3.3.5 Λ超子单粒子能谱再研究 113
3.4 研究现状一：Σ-核光学势 114
3.4.1 历史回顾 114
3.4.2 Σ-核光学势 114
3.4.3 同位旋相关性 114
3.5 研究现状二：重味超核问题 116
3.5.1 引述 116
3.5.2 关于重味重子束缚态 116
3.5.3 重子杂质对核束缚系统的影响 117
3.5.4 重味超核小结 121
3.6 研究现状三：K介子核束缚态问题 122
3.6.1 引述 122
3.6.2 核介质内K-介子的性质 124
3.6.3 在RMF框架下研究核内可能的K-介子束缚态 126
3.6.4 当前关于K核的争论 129
3.7 研究现状四：核内η介子束缚态问题 129
3.7.1 手征微扰理论中的ηN相互作用 130
3.7.2 ηN西格玛项ΣηN和参数κ的确定 132
3.7.3 核物质中η介子的性质 133
3.7.4 η介子在核物质中的有效质量和光学势 135
3.8 其他专题简介 138
3.8.1 多奇异数束缚系统 138
3.8.2 超核中的晕现象 140
3.8.3 关于Θ+超核 142
3.8.4 关于单Λ超核系统学 142
参考文献 145
第4章 奇异性散射态 156
4.1 K-核散射的一般讨论 156
4.1.1 K+-核散射 156
4.1.2 K+-核散射的理论分析 157
4.1.3 K+-核散射的光学模型 157
4.1.4 K--核弹性散射 159
4.1.5 奇异性交换反应 160
4.2 K+-核散射的核介质效应 162
4.2.1 K+-核散射的常规核介质效应 162
4.2.2 K+-核散射的次常规核介质效应 163
4.2.3 K+-核散射的非常规核介质效应 165
4.3 研究现状 172
4.3.1 概述 172
4.3.2 K+-核光学势与K+-核散射 173
4.3.3 K--核光学势与K--核散射 174
参考文献 175
第5章 奇异原子 178
5.1 从非奇异原子谈起 179
5.1.1 μ原子 179
5.1.2 π原子 180
5.1.3 π原子的深束缚态 180
5.2 K原子 183
5.2.1 一般讨论 183
5.2.2 K氢原子 184
5.2.3 其他K原子 185
5.2.4 关于K-核强相互作用势与K原子的深束缚态 186
5.3 超子原子 187
5.3.1 Σ-原子 187
5.3.2 Ξ-原子 188
5.4 研究现状：双强子原子 189
5.4.1 引述 189
5.4.2 π+π-原子 190
5.4.3 πK原子 192
5.4.4 K+K-原子 193
参考文献 193
第6章 奇异性核物质 197
6.1 两类奇异性核物质简介 197
6.2 奇异夸克物质 198
6.2.1 实验室条件下奇异夸克物质的形成 198
6.2.2 奇异夸克物质与strangelets 199
6.2.3 MIT袋模型 199
6.2.4 夸克质量密度相关模型 200
6.2.5 准粒子袋模型 202
6.2.6 色介电模型 203
6.2.7 NJL模型 204
6.2.8 势模型 205
6.2.9 中子星内部的奇异夸克物质 205
6.3 奇异强子物质 206
6.3.1 奇异强子物质与中子星内核 206
6.3.2 超子的产生机制和弱平衡条件 206
6.3.3 奇异强子物质的相对论平均场分析 207
6.3.4 强子耦合常数及对奇异强子物质性质的影响 209
6.4 核物质中可能的K凝聚 211
6.4.1 关于K凝聚的定性讨论 211
6.4.2 K介子的有效质量 213
6.4.3 K凝聚的相对论平均场计算 215
6.5 研究现状一：中子星内的奇异强子成分 218
6.5.1 超子成分对中子星性质的影响 218
6.5.2 中子星内的介子凝聚 221
6.5.3 中子星内的H双重子成分 222
6.5.4 中子星内的五夸克态成分 223
6.6 研究现状二：奇异夸克物质 223
6.6.1 奇异夸克物质与色超导 223
6.6.2 奇异强子物质到奇异夸克物质的相变 224
参考文献 228