质子的粲夸克成分：一种解析计算

根据普遍理解，作为原子核主要组分之一的质子由两个上夸克和一个下夸克通过胶子束缚在一起构成，由量子色动力学（QCD）描述。在此观点下，重夸克不参与质子的初级波函数。重夸克通过胶子分裂在质子中微扰产生，其概率随$Q^2$增大而逐渐增加（外源重夸克）。此外，QCD也预言了质子中存在非微扰的内禀粲夸克。在此图像中，重夸克也存在于质子的波函数中。事实上，除三夸克束缚态$\vert u u d\rangle$外，波函数还具有五夸克结构$\vert u u d c \bar{c}\rangle$。迄今为止，已开展许多研究以确认或排除这一附加组分。近期的一项研究由NNPDF合作组完成。他们从结构函数测量中确立了质子中存在3标准差水平的内禀粲组分。迄今大多数计算内禀粲贡献的研究都基于实验数据的全局分析。本文中，我们首次通过解析方法直接计算出该贡献。我们估计$\vert u u d c \bar{c}\rangle$组分对质子的贡献为$x^{c\bar{c}} = (1.36 \pm 0.67)\%$。