ハドロン物理

ハドロン物理
保坂淳
Hosaka, Atsushi, RCNP Osaka Univ
Spt. 1-2, 2008
JPARC-hadron@RIKEN
1
構成クォーク模型が機能している？
qq and qqq 基底状態
minimal
励起状態は?
• クォーク励起 (single particle levels)
• Minimal + qq
Spt. 1-2, 2008
JPARC-hadron@RIKEN
2
0.5 fm程度の領域（ハドロン）内で
クォークを励起するエネルギー〜 0.5 GeV
〜
qq対を作るのに必要なエネルギー
Spt. 1-2, 2008
JPARC-hadron@RIKEN
3
構成クォーク模型が機能している？
qq and qqq 基底状態
minimal
励起状態は?
• クォーク励起 (single particle levels)
• Minimal + qq
• マルチクォーク
genuine nonminimal, tetra, penta, …
Spt. 1-2, 2008
JPARC-hadron@RIKEN
4
マルチクォーク（クラスター）相関
原子核
励起状態
安定な部分の集合
Spin-Isospin saturate
基底状態
コンパクト一様
ハドロン
qqの生成を伴う
Spt. 1-2, 2008
JPARC-hadron@RIKEN
5
色なし（ハドロン）相関
・重陽子、、、原子核
p
K

n
・スカラー s

Spt. 1-2, 2008
・異状ハドロン、Λ(1405)?
N

色つき（di-, tri-quark）相関

qq
JPARC-hadron@RIKEN
qq
6
Negative parity baryons
Excitation energy (MeV)
2000
I1 11 (2600)
1500
**
D15 (2200)
*
S 11 (1535)
500
G07 (2100)
G1 9 (2250)
1000
D13 (1520)
*
D13 (1700)
L=3
D35 (2350)
*
G17 (2190)
D03 (1690)
D05 (1830)
S 11 (1750)
G 37 (2200)
D35 (1930)
S 11 (2000)
D15 (1675) S 01 (1670)
S 01 (1800) D13 (1670)
S 11 (1650)
D13 (1940)
D15 (1775)
D33 (1700)
D03 (1520)
L=1
S 31 (1620)
S 01 (1405)
0
2
8 MS
4
N
Spt. 1-2, 2008
8MS
2
8 MS
4

8MS
2
8 MS

4
8MS
JPARC-hadron@RIKEN
2
10 MS

2
1MS


7
負パリティー状態にばらつきがある
(1405)が軽すぎる
光の結合もよくわかっていない（東北）
S11(1535, 1650), D13(1520, 1700)
Spt. 1-2, 2008
JPARC-hadron@RIKEN
8
P-wave
GeV
N(1710)
Open
channels
K
S-wave
N(1650)
K
N(1535)
1.5
N(1440)
N
(1520)

(1405)
KN

(1232)
N
1
s  wave :
3
d
 x j0 (qr)(r)
p  wave :
3
d
 x j1 (qr)(r)
N(940)
Spt. 1-2, 2008
JPARC-hadron@RIKEN
9
状態の候補
メソン・バリオン間に強い引力があるもの
(1405): KN, S, …
共鳴、KN束縛
(1390), (1420)
(1520): *, …
ぎりぎり
N(1535): K, N, …
K束縛、N共鳴
s ~ , K* ~ K, a1 ~ , …
Spt. 1-2, 2008
JPARC-hadron@RIKEN
おおかたは共鳴
10
どのように作って、観るのか？
B m f N mi
mi
mf
N
B


n
n

n
Spt. 1-2, 2008
JPARC-hadron@RIKEN
11
どのように作って、観るのか？
適切なエネルギー・運動量の構成要素を投入
・共鳴、実粒子でエネルギーを調整
・束縛、運動量の小さい仮想粒子を投入（慈道）
１．中間子雲を利用（t, u, s channel）
〜強い相互作用の不確定性関係
２．原子核を利用（オフシェル効果、反跳効果など）
３．共鳴相関を利用（rescattering）
Spt. 1-2, 2008
JPARC-hadron@RIKEN
12
1. 中間子の雲
〜強い相互作用の不確定性関係
強い相互作用のため仮想粒子の生成消滅を繰り返す
M
B0
Bphys  B0  B '0 M  ...
B0’
Spt. 1-2, 2008
JPARC-hadron@RIKEN
t ~
1
E
13
1. 中間子の雲
〜強い相互作用の不確定性関係
強い相互作用のため仮想粒子の生成消滅を繰り返す
M
B0
Bphys  B0  B '0 M  ...
B0’
Spt. 1-2, 2008
JPARC-hadron@RIKEN
t ~
1
E
14
1. 中間子の雲
〜強い相互作用の不確定性関係
強い相互作用のため仮想粒子の生成消滅を繰り返す
M
B0
Bphys  B0  B '0 M  ...
B0’
Spt. 1-2, 2008
JPARC-hadron@RIKEN
t ~
1
E
15
共鳴探索
t-channel
 
N
共鳴
, K,
   
@前方
仮想粒子交換
@後方
u-channel
仮想粒子交換
共鳴
Spt. 1-2, 2008
JPARC-hadron@RIKEN
for B* @前方
16
s-channel
 
ほとんど実の共鳴
@いろいろな方向
N
構成クォークの軌道励起から移れるもの
堅い共鳴＝＞作りやすい特に光
特定のハドロン成分をたくさん含むもの（2(1420) ~ KN）
はからは出来にくい＝＞
ハドロンビームの選択則
Spt. 1-2, 2008
JPARC-hadron@RIKEN
17
２．原子核を利用
（オフシェル効果、反跳効果など）
K
d
K
2(1420)
オフシェルのKを直接束縛させる
Spt. 1-2, 2008
JPARC-hadron@RIKEN
18
３．共鳴相関を利用

K
K
p
Spt. 1-2, 2008
q
K*

中野機構
K



JPARC-hadron@RIKEN
1(1390)
19
３．共鳴相関を利用

K
K
K

q
K*



p
中野機構
1(1390)
cosq
cosq
QuickTimeý Ç²
TIFFÅiîÒà•
èkÅj êLí£ÉvÉçÉOÉâÉÄ
Ç™Ç±ÇÃÉsÉNÉ`ÉÉÇ¾å©ÇÈÇžÇ½Ç…ÇÕïKóvÇÇ•
ÅB
QuickTimeý Ç²
TIFFÅiîÒà•
èkÅj êLí£ÉvÉçÉOÉâÉÄ
Ç™Ç±ÇÃÉsÉNÉ`ÉÉÇ¾å©ÇÈÇžÇ½Ç…ÇÕïKóvÇÇ•
ÅB
Spt. 1-2, 2008
EK [GeV]
JPARC-hadron@RIKEN
E [GeV]
20
の場合

K

P

n
(1520)
QuickTimeý Ç²
TIFFÅiîÒà•
èkÅj êLí£ÉvÉçÉOÉâÉÄ
Ç™Ç±ÇÃÉsÉNÉ`ÉÉÇ¾å©ÇÈÇžÇ½Ç…ÇÕïKóvÇÇ•
ÅB
Spt. 1-2, 2008
JPARC-hadron@RIKEN
E [GeV]
21
まとめ
・励起状態でマルチクォーク相関が見られる？
・構造を反映した反応機構を考案する
・ハドロン相関をもった構造には、そのハドロンを
うまく投入する工夫が必要
Spt. 1-2, 2008
JPARC-hadron@RIKEN
22

Download Report