利用核子共振态的性质来讨论夸克-强子二重性。由于夸克-强子二重性涉及到非微扰QCD和微扰QCD之间的演化和联系,因此这方面的工作有着它独特的意义。2000年Jefferson实验在结构函数F2中发现夸克-强子二重性可以在较小的动量转移下实现,也就是说二重性的适用范围更加广泛。这使得人们可以利用深度非弹的实验结果以及夸克-强子二重性来得到共振区内相应物理量的信息。我们计划利用point-form相对论夸克模型,加上介子云的贡献来计算核子共振态的性质,特别共振态对核子结构函数(F2和g1)的贡献。通过比较共振区和深度非弹散射区的结构函数的矩,对夸克-强子二重性进行研究。既要解释实验上发现的二重性,还要研究结构函数的定域二重性以及极化核子结构函数g1的二重性, 同时要研究高扭曲效应的演化。预计这方面的研究无疑会为今后Jefferson 和Desy实验提供帮助。
研究共振区内核子共振态的性质以及讨论非微扰QCD与微扰QCD之间的联系一直是粒子物理与核物理交叉领域中的一个重要的前沿课题。核子结构函数的夸克-强子二重性就体现了非微扰和微扰之间的某种联系。本研究工作的重点是通过分析共振区内核子共振态的性质, 来研究核子结构函数中的夸克-强子二重性。我们利用Point-form 的相对论夸克模型系统地计算了核子共振态的跃迁振幅及其演化,以及共振区内核子结构函数随动量转移的演化。此外我们通过比较共振区内和深度非弹散射区内的结构函数的矩的行为来讨论夸克-强子二重性的适用范围。同时我们讨论了靶核质量效应对核子结构函数的影响。 通过本课题的研究,理论预言了核子自旋结构函数的夸克-强子二重性的适用范围是Q^2〉2GeV^2。我们也指出了利用Nachtmann矩通过实验数据来抽取高扭曲阵元比利用Cornwall-Norton矩更为准确,因为在Nachtmann矩中不包含靶核质量修正。这点对今后实验有重要意义。即使在Q^2- - 5GeV^2时,靶核质量修正在Cornwall-Norton矩中的贡献仍为10%。由于现在已经可以测量g_2,所以该修正应该被考虑。