手征微扰理论在质子康普顿散射中的预测能力

我们在重子手征微扰理论（BχPT）框架内，研究了包含π介子、核子和Δ(1232)自由度的低能核子康普顿散射，计算至次次领头阶（NNLO）。我们包含了 p^2、p^3 和 p^4/Δ 阶的效应，其中 Δ≈300 MeV 是 Δ 共振激发能。这些都具有“预测”能力，因为至少要到更高一阶（即 p^4 阶）才会出现未知的低能常数。基于 p^4 效应的自然大小估计理论不确定性，我们发现这种 NNLO 结果的不确定性与当前低能康普顿散射实验数据的不确定性相当。我们发现，至少在π介子产生阈值以下，计算结果与实验截面数据吻合得非常好。然而，对于质子的磁极化率，我们得到的值为 (4.0±0.7)×10^{-4} fm^3，与当前 PDG 值存在显著差异。与之前的手征微扰理论研究康普顿散射不同，我们以明显的洛伦兹协变方式进行了计算，避免了重子（HB）展开。发现最低阶 HBχPT 和 BχPT 的极化率结果之间存在显著差异。我们讨论了 HBχPT 和 BχPT 中质子极化率的手征行为，希望能在不久的将来与格点 QCD 计算结果进行对比。在研究某些极化观测量时，我们确定了其朴素低能展开开始失效的区域，从而为即将在 HIGS 设施进行的精密测量提供了参考。