核子结构及其第一径向激发态

采用量子场论中三价夸克束缚态问题的庞加莱协变连续统方法，对核子的基态和第一激发态——即所谓的 $N(940)\frac{1}{2}^+$ 和 $N(1440)\frac{1}{2}^+$——进行了详细分析。该分析预测了其中存在非点状、完全相互作用的夸克-夸克(双夸克)关联，其中同位标量-标量及同位矢量-赝矢量双夸克在两种态中以相似相对强度占绝对主导。此外，两种态的静止系波函数本质上为 $S$ 波，且该 $1/2^+$ 道中的第一激发态呈现为基态的径向激发。所有这些特征具有众多可观测后果，我们在此展示那些与核子弹性、Roper弹性以及核子到Roper跃迁电磁形状因子相关的后果，涵盖带电与中性道。