关于σ介子的大小及其性质

本文通过评估σ或f_0(600)共振的二次标量半径⟨r^2⟩_s^σ来讨论其性质。这使我们能够定量估计该共振的大小。我们得到σ共振是一个紧凑的物体，⟨r^2⟩_s^σ=(0.19±0.02)-i(0.06±0.02) fm^2。在我们的方法中，采用手征幺正微扰论，σ是一个由π-π相互作用动态产生的共振。鉴于其尺寸小，我们得出结论：共振内的两个π介子合并。因此，四夸克图像更合适。然而，当π介子质量增加，对于略高于400 MeV的π介子质量，双π分子图像是合适的。σ是一个扩展的ππ束缚态。这些结果与其他近期支持σ非标准性质的工作以及满足强QCD约束和格点QCD的工作相关联。我们提供了低能S波ππ散射数据的详细研究，从中提取了S波ππ相移的阈值参数、O(p^4)手征微扰论低能常数以及σ极点位置。与文献中其他精确测定比较，我们得到同位旋0 S波ππ阈值参数的平均值a_0^0=0.220±0.003, b_0^0=0.279±0.003 M_π^{-2}，以及σ极点位置在√s中的实部和虚部为458±14-i(261±17) MeV。还考虑了σ大小、质量和宽度的夸克质量依赖性。后者与先前的格点QCD计算精确一致。该共振的质量倾向于跟随双π阈值这一事实清楚地表明σ是一个动态产生的介子-介子共振。