Новое понимание расчётов структуры адронов на основе первых принципов

от

Исследователи из Института современной физики (IMP) Китайской академии наук (CAS) совместно с коллегами из Технологического института аэронавтики в Бразилии и Университета штата Айова теоретически изучили механизм влияния кварк-глюонных взаимодействий на функции распределения партонов (PDF) внутри адронов. Это позволило получить новое понимание расчётов структуры адронов на основе первых принципов.

Их результаты опубликованы в виде письма в журнале Physical Review D.

Что такое адроны?

Адроны — это основные строительные блоки Вселенной. Эти составные частицы, состоящие из кварков и глюонов, включают протоны, нейтроны, пионы и другие. Изучение поведения кварков и глюонов внутри адронов имеет решающее значение для разгадки тайн микроскопической структуры материи.

В этом исследовании учёные использовали метод базисного светопереднего квантования (BLFQ) для изучения структуры пиона путём решения для PDF кварков и глюонов внутри него. Расчёты были основаны на гамильтониане светопереднего фронта, который включает эффективное цветовое удержание и квантовую хромодинамику на основе первых принципов.

Затем исследователи сравнили свои результаты с результатами, полученными с помощью другого метода — уравнения Бете-Солпитера в пространстве Минковского (BSE), и проанализировали влияние таких параметров, как масса глюона и масса составляющих кварков, на PDF.

Они обнаружили, что взаимодействия кварк-глюонных вершин существенно влияют на кварк-антикварк-глюонные компоненты волновой функции пиона на светопереднем фронте и связанные с ними глюонные PDF.

На основе сопоставления двух методов в исследовании пионов учёные предполагают, что дальнейшее увеличение числа динамических глюонов в рамках BLFQ может привести к разделению масс между пионом и ро-мезоном, а также усилить невалентные вклады в PDF кварков в области низких значений x.

Это исследование углубляет понимание того, как кварк-глюонные взаимодействия формируют структуру адронов, и закладывает основу для будущих расчётов трёхмерной структуры адронов на основе первых принципов с использованием метода BLFQ.

Предоставлено Китайской академией наук.