小X物理中的演化方程和高阶计算

作     者：石瑜 

作者单位：华中师范大学 

学位级别：硕士

导师姓名：肖博文

授予年度：2017年

学科分类：07[理学] 070202[理学-粒子物理与原子核物理] 0702[理学-物理学] 

主      题：小x物理 胶子饱和 偶极子模型 BK方程 四极子 六极子 八极子 2n极子 单举过程 强子产生 临界重求和 

摘      要：在高能粒子碰撞过程中,当Bjorken x值很小时,由于部分子劈裂过程加剧,导致胶子密度急剧上升,从而部分子分布就会出现饱和现象。而在小r物理中,可以用弱耦合的技巧去处理一些非微扰的物理问题,这种有效理论被称为色玻璃凝聚(CGC)。在本论文中,系统地研究了小x物理中的动力学问题和部分子演化方程,其主要分为六个章节:第一章,简单地介绍了量子色动力学基础。第二章,首先介绍了深度非弹性散射运动学下散射截面和结构函数。然后讨论了在小x物理中的部分子饱和现象以及演化方程。接着介绍了深度非弹性散射下的偶极子图像和米勒偶极子模型。第三章,在小x物理的条件下,主要分析了偶极子与核子碰撞的动力学问题。首先计算出了具有碰撞参数依赖的非向前夸克-偶极子散射振幅,进一步讨论了偶极子大小r·与碰撞参数b之间的角度与散射振幅关系,并在此基础上得到了一个具有碰撞常数依赖的偶极子-核子碰撞模型。接着介绍了描述部分子的非线性运动演化BK非线性演化方程,及其近似解析解-传播波方程。最后讨论了共形对称性的性质与BK方程之间的关系,并得到了具由共形对称性的BK方程。第四章,首先简单地介绍了MV模型。并基于此模型,通过计算得到了偶极子,四极子,六极子和八极子的精确解析式。最后推导出了2n点关联函数的一般表达式。第五章,在pA碰撞向前单举过程中,计算了强子产生的领头阶和次领头阶散射截面。讨论了在次领头阶贡献中快度发散与共线发散出现的问题。在剔除掉这些发散之后,剩下的NLO修正项就不存在发散问题了。当横向动量远大于饱和几何尺度的时候,该过程与共线过程相符合。当横向动量很大的时候,NLO修正项就会出现负数项的问题。我们尝试使用临界重求和技巧来处理该问题,这本文中,但是这个工作尚未完成,我们希望在将来完成NLO临界重求和的所有计算。在最后一个章节中我们对以上章节中的内容做了概括总结,并对以后所需要的研究进行了说明。