3-夸克夸克 baryon 的约束量子色动力学模型、新的质量来源及‘原子核自旋危机'解决方案

我们讨论了一种基于约束量子色动力学(QCD)并采用一般 Yang-Mills 对称性的模型，用于描述 3-夸克 baryon 的相对论束缚态。该模型假设 3-夸克 态是通过连续的 2-体碰撞形成的。对于原子核，d 和 u 夸克首先结合，然后捕获另一个 u 夸克，使得 d 夸克位于核心位置，以形成带有整数电荷的稳定原子核态。两个 u 夸克形成量子球形壳层，并在核心 d 夸克的约束势 $C(r)= Q' r$ 中运动。约束势 $C(r)$ 是满足基于一般 Yang-Mills 对称性的四阶方程的新“相位”场的平稳解。两个 u 夸克沿着球形壳层受约束线性势 $C(r)$ 可产生作用于核心 d 夸克的有效夸克霍克势 $V_{qH}(r)=Qr^2 + V_o$，其中 Q 与 $Q'$ 并非独立。该模型假设原子核质量大约由 $E(d) + 2E(u)$ 给出，可从包含 $V_{qH}(r)$ 和 $C(r)$ 的 Dirac 哈密顿量中解析求得。该模型对约 120 个 baryon 质量给出了合理的解释，基于两个不同的耦合常数和一个自由参数 $V_o$，按 $J^P$ 指定的亚谱。这些结果在百分比偏差上约为 20%，这似乎与色荷假设无关。约束 QCD 模型还给出中子-原子核质量差 $\approx 0.6$ MeV。我们提出了对原子核结构的实验检验。