跑动耦合与跑动夸克质量对核子弹性形状因子的影响

我们在组分夸克模型中系统地研究了质子、中子以及带电 Roper 共振态的弹性电形状因子与磁形状因子（$G_E^p$、$G_M^p$、$G_E^n$、$G_M^n$、$G_E^R$ 和 $G_M^R$）。本研究中有三个要素至关重要：i) 纯 S 波与其他分量之间的混合，它产生了非零的中子电形状因子；ii) 跑动耦合常数，它使形状因子变软；iii) 跑动夸克质量函数 $M_q(p^2)$，它导致 $\mu_p G_E^p(Q^2)/G_M^p(Q^2)$ 随着 $Q^2$ 的增加而下降。所产生的质子和中子弹性形状因子与相应的观测值符合得相当好。我们的研究表明，直至 $Q^2 \approx 4 \text{ GeV}^2$，$\mu_p G_E^p(Q^2)/G_M^p(Q^2) \approx M_q(Q^2/9)/M_q(0)$。我们对 Roper 共振态的弹性形状因子给出了预测，Roper 共振态与质子的电荷半径比和磁矩半径比分别为 $r^R_{E}/r^p_{E} \approx r^R_{M}/r^p_{M} \approx 1.5$。