大Nc与重夸克极限下的重子与重子物质

本文探讨了在一个人造世界中重子与有限密度重子物质的性质，在该世界中 Nc（颜色数）很大，且所有种类的夸克都是简并的，其质量远大于 {\Lambda}_QCD。人们早就知道，在大 Nc QCD 中，完全由重夸克组成的重子可以用平均场近似精确描述。然而，在大 Nc 与重夸克联合极限下重子的详细性质尚未得到充分探索。本文使用变分法计算了重子的一些基本性质。在大 Nc 和重夸克展开的领头阶，显式计算了重子质量以及重子形状因子。重子物质作为该人造世界中核物质的类似物，同样应该能由平均场近似很好地描述。在所有重子具有相同自旋味结构的特殊情况下，结果表明在形式上的重夸克和大 Nc 极限下，重子间的相互作用在低密度时是严格排斥的。计算了该极限下每个重子的能量，发现其呈指数级微小。结果表明，当取消对重子具有相同自旋味结构的限制时，存在一种重子物质相，其密度为受限情况密度的 2Nf 倍，但能量相同（其中 Nf 为简并味数）。结果表明该相至少是亚稳态的。