从瞬子体积描述 nucleon 电磁形式因子

我们在源自QCD瞬子体积的有效chiral理论中研究nucleon的电磁形式因子，考虑了有限的当前夸克质量。动力学夸克质量随动量而变化，由瞬子-反瞬子介质产生，自然起到正则化作用，因此无需额外的正则化来制约夸克环路产生的发散。瞬子参数——平均瞬子尺寸$\bar{\rho}=0.35$ fm和平均间距$\bar{R}=0.86$ fm，以及零虚态动力学夸克质量$M_0=385$ MeV，均由超越chiral极限的鞍点方程确定，使得本次计算中没有可调参数。我们计算了质子和中子的Sachs电气和磁形式因子、nucleon电荷和磁化半径、磁矩，以及比值$\mu_{p,n} G_E^{p,n}(Q^2)/G_M^{p,n}(Q^2)$。本结果与实验数据、chiral夸克-撑拱模型($\chi$QSM)和Kelly参数化进行了比较。质子电荷半径，$\sqrt{\langle r^2 \rangle_\mathrm{ch}^p}=0.841$ fm，与最近的氢同位素值达到了惊人的一致，而质子形式因子比值$\mu_p G_E^p/G_M^p$的$Q^2$依赖性则得到了很好的再现，这与$\chi$QSM形成鲜明的对比。总体而言，与实验数据的良好一致性表明，源自QCD瞬子体积的有效chiral理论提供了一个一致且具有预测性的框架，用于描述nucleon的电磁结构。