自旋结构函数的矩：求和规则与极化率

核子结构研究是现代物理学最重要的研究领域之一，几十年来一直挑战着我们。自旋在核子结构和强相互作用的研究中发挥了关键作用，并常常带来惊喜和谜题。低到中等动量转移下的核子自旋结构新实验数据，结合现有的高动量转移数据，提供了强相互作用区域以及从强相互作用区域到渐近自由区域过渡区域的全面图景。通过探索自旋结构函数的低阶矩及其相应的求和规则，获得了对强相互作用理论——量子色动力学（QCD）某些方面的深入理解。这些矩在中等偏大的动量转移下，利用夸克和胶子自由度通过算符乘积展开来表达。通过研究这些矩随动量转移从高到低变化的演化，检验了高扭贡献。此外，在低动量转移下，测试了明确包含手征对称性破缺的QCD启发的低能有效理论。随着动量转移增加到中等值，进一步检验了这些理论的有效性。研究发现，手征微扰理论计算在低动量转移0.05-0.1 GeV^2下与自旋结构函数g_1的第一矩吻合得相当好，但未能重现某些高阶矩，特别是在广义极化率Δ_LT情况下的中子数据。假设在非常高的激发能下不存在结构函数的奇异行为，Burkhardt-Cottingham求和规则在广泛的Q^2范围内得到了高精度的验证。