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同位旋 QCD 的夸克子图像

核理论 2025-08-06 v2 高能物理 - 唯象学 高能物理 - 理论

摘要

我们对在夸克子框架内描述的冷同位旋 QCD 物质的热力学提出了一种新的看法,其中禁闭力仅对费米球附近的动量态至关重要,并导致形成具有π介子量子数的夸克-反夸克关联。在这一图像中,冷同位旋 QCD 物质由 π 介子的玻色-爱因斯坦凝聚体和自由(反)夸克构成。我们发展了一个简单的 π 介子禁闭模型,将其视为介质中三维谐振子的最低能量 P 态,并利用该模型证明,在同位旋 QCD 的条件下,夸克子物质可以在密度显著低于 π 介子重叠密度时出现。利用实验确定的 π 介子电荷半径,我们证明该起始密度甚至可以低于两倍核饱和密度。为了分析格点 QCD 数据,我们开发了一个受场论启发的夸克-反夸克-π 介子物质模型,其中 π 介子和(反)夸克之间存在矢量-同位旋矢量排斥作用。π 介子的夸克子结构是该模型的关键要素之一,我们在单圈无海近似中对其进行了考虑,这导致了 π 介子质量的有效介质依赖性。后者被证明对于提供 π 介子密度和 π 介子凝聚体的渐近消失至关重要,这反映了由于 QCD 的渐近自由而导致的 π 介子解离。所提出的同位旋 QCD 夸克子图像与达到 QCD 共形极限的微扰计算结果以及格点模拟数据一致,这支持了其可行性和物理相关性。

关键词

引用

@article{arxiv.2505.07076,
  title  = {Quarkyonic picture of isospin QCD},
  author = {Oleksii Ivanytskyi},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2505.07076},
  year   = {2025}
}

备注

15 pages, 7 figures, 1 table