相对论平均场理论中耦合常数gρ的确定与研究*
2011-07-24赵先锋
中山大学学报(自然科学版)(中英文) 2011年2期
赵先锋
(滁州学院电子信息工程系,安徽 滁州 239000)
在包括σ,ω,ρ介子及σ介子自相互作用的相对论平均场理论(RMF)中,需要确定核子与介子的耦合常数。 近些年来,在相对论平均场理论的研究中,人们得到了多组介子与核子的耦合参数,如NL3、TM1、TM2、NLSH、GL85和GL97等[1-5]。这五个耦合常数中,其中的gρ是描述无限核物质中质子和中子的不对称性质的,它联系于饱和核物质的密度ρ0、有效质量m*,尤其是对称能量系数asym[5]。由于实验核物理的不断发展,对于饱和核物质对称能的研究乃是一个非常活跃的领域。
对称能的研究可以通过多种实验方法进行,其中最重要的一种是通过重离子碰撞获得相关数据[6-15]。2004年,Tsang等[16]在美国密歇根州立大学的国家超导回旋加速器实验室(NSCL/MSU)进行了112Sn和114Sn的重离子碰撞试验,给出了较新的对称能实验数据。
本文从相对论平均场理论出发,导出ρ介子与核子的耦合参数gρ的代数关系式; 并对相对论平均场理论计算中曾用到的几组ρ介子耦合参数进行分析;采用NSCL/MSU给出的核子最新实验数据,对ρ介子与核子的耦合参数gρ进行计算并对结果进行讨论。
1 耦合常数gρ代数表达式的推导
核物质的拉格朗日密度为[5]
(1)
式中,Ψ是核子的Dirac旋量,对应的质量为m。σ,ω,ρ分别是σ介子、ω介子和ρ介子的场算符,mσ,mω,mρ是这些介子的质量.gσ,gω,gρ,g2,g3为核子耦合常数,它们可以利用饱和核物质的性质,如密度ρ0、束缚能B/A、压缩系数K、有效质量m*和对称能量系数asym定出。
对于核物质,应用相对论平均场近似后,得到由中子和质子非对称性所贡献的能量密度为[5]……p>
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