Resolution of the Proton Spin Problem
F. Myhrer, A. W. Thomas
对核子结构的许多研究都已发展到这样一个地步，即我们相信人们对众所周知的质子自旋危机有一个一致的解释。
A number of lines of investigation into the structure of the nucleon have converged to the point where we believe that one has a consistent explanation of the well known proton spin crisis.
机构、总结、中文摘要均由AI分析而来，可能存在错误，请以论文正文为准。
继续探索
Natural Resolution of the Proton Size Puzzle
我们表明，所产生的质量壳层效应的内部结构的质子提供了一个新的质子极化机制的兰姆位移，成比例的轻子质量的四次方。这种效应能够解决目前关于从μ介子中提取的质子半径与电子氢相比的差异的难题。这些质量壳外效应可以在其他几个实验中进行探索。
Neutron spin structure from polarized deuteron DIS with proton tagging
极化电子-氘核深度非弹性散射（DIS）与旁观者质子（“标记DIS”）的检测，使测量中子自旋结构与核效应的最大控制。我们利用光阵面原子核结构方法计算了极化标记DIS中的纵向自旋不对称性，并研究了它们与质子动量的依赖关系。不对称性可以由所有三个氘核自旋态（$\pm 1, 0$）或仅两个最大自旋态（$\pm 1$，涉及张量极化）形成。质子动量依赖性可用于选择纯S波配置的氘核和消除D波去极化（横向动量$p_{pT} \lesssim$ 100 MeV）。自由中子自旋结构可以通过标记的不对称性的极外推模型独立地提取。这样的测量可以在未来的电子离子对撞机（EIC）上进行，该对撞机配备有极化氘束和前向质子探测器。
First concurrent extraction of the leading-order scalar and spin proton polarizabilities
我们进行了第一次同时提取的六个领先阶质子极化率。我们之所以能够达到这一里程碑，要归功于新的高质量实验数据和创新的基于Bootstrap的拟合方法。这些新的结果提供了一个自洽的和基本的基准，所有未来的理论和实验极化率的估计。
Shapes of the Proton
一个模型质子波函数，构造庞加莱不变性，并约束最近的电磁形状因子数据，被用来研究质子的形状。自旋相关的夸克密度被定义为矩阵元素的密度运营商在质子状态的明确的自旋极化，并显示出有无限的各种非球形的形状。对于自旋平行于质子的高动量夸克，形状类似于花生，但对于反平行自旋的夸克，形状是百吉饼。
The spin content of the proton
我们对质子内部自旋分布的认识已经取得了相当大的进展。最近测量到的质子极化胶子的极限表明极化胶子对质子自旋的贡献很小。我们将表明，一个现代的，相对论性和手征对称的描述核子结构自然解释目前的质子自旋数据。大部分“丢失”的自旋由受限夸克和反夸克的角动量携带。
Proton Spin Based On Chiral Dynamics
只有当手征夸克-Goldstone玻色子耦合是纯自旋翻转时，手征自旋分数模型才与质子自旋数据一致。对于来自软π介子物理学的轴矢量耦合，这对无质量夸克是正确的，但对组分夸克不是。轴矢量夸克-Goldstone玻色子与{ \bf组分}夸克的耦合与质子自旋数据不一致。
Spin asymmetries for elastic proton scattering and the spin dependent couplings of the Pomeron
本文是RHIC极化质子计划中所做的大量分析报告。这包括在碰撞束或固定目标模式下质子对质子的弹性散射数据以及质子束对碳目标的弹性散射数据。除了提供一个模型的能量依赖性的质子极化所需的弹性散射的分析能力，它也提供了一些重要的信息，自旋依赖性的主导Regge极点。最值得注意的是，数据表明Pomeron具有显著的自旋翻转耦合。这使得双自旋翻转不对称性A_{NN}的探索，其中一些数据在很宽的能量范围内，现在是可用的，随着一个具体实现的建议Odderon搜索。
The Spin Structure of the Proton in a Non-relativistic Quark Model
质子的自旋结构的扩展的夸克势模型的框架中，除了传统的$3q$ -结构也考虑到$(3q)(q\bar q)$ -混合物中的质子波函数。由于宇称的原因，这样的混合物包含一个奇数的轨道角动量，从而允许质子自旋被夸克自旋和轨道角动量共享。我们表明，只有某些混合物是适合于一个显着减少的夸克自旋质子的内容所建议的EMC-结果。在哈密顿模型中，夸克自旋对质子自旋的贡献可以很容易地复制到$0.5$。
Spin observables in antiproton-proton to AntiLambda-Lambda and density-matrix constraints
自旋密度矩阵的正性条件将反质子-质子反应的自旋观测量限制为反λ-λ，导致模型无关的非平凡不等式。简要介绍了形式主义和不等式的例子。
Spin Filtering of Stored (Anti)Protons: from FILTEX to COSY to AD to FAIR
本文综述了存储（反）质子通过极化内靶（PIT）的自旋过滤理论。反质子极化建立在FAIR GSI拟议的PAX实验的影响进行了讨论。
Transverse spin effects in proton-proton scattering and $Q \bar Q$ production
我们讨论了质子与坡密子耦合的自旋翻转部分引起的横自旋效应。质子-质子和轻子-质子反应中质子-质子散射和QQ产生的自旋不对称性预测值不小，可以在未来的极化实验中进行研究。
Single Spin Asymmetries in Proton-Proton and Proton-Neutron Scattering at 820 GeV
的物理情况下，总结了高能自旋现象的调查，通过放置一个内部极化的目标到HERA的非极化质子束。讨论了光度和实验灵敏度。对不同终态下单自旋不对称性的物理范围的估计揭示了微扰QCD自旋扇区测试的物理潜力。
Understanding the proton's spin structure
我们讨论了巨大的进展，一直朝着了解如何质子的自旋分布在其夸克和胶子成分。这个问题在20年前随着欧洲μ子合作组织发现质子“自旋危机”而真正开始。这项原创性工作所带来的发现，让我们对极化胶子所携带的自旋量和夸克的轨道角动量有了前所未有的了解。
Spin asymmetries in lepton-proton and proton-proton diffractive reactions
结果表明，偏振衍射$Q \bar Q$产生中的纵向双自旋不对称性$A_{ll}$强烈地依赖于夸克-坡密子顶点的自旋结构。HERA将有可能利用极化质子束进行相关实验。
Exploring the proton spin structure
了解质子的自旋结构是强子物理的主要挑战之一。虽然自旋和轨道角动量的概念在非相对论量子力学的背景下非常清楚，但将这些概念推广到量子场论却遇到了严重的困难。然而，定义质子自旋的有意义的分解是可能的，这些分解（原则上）是可测量的。我们提出了一个总结的现状，包括最近的发展和未来发展的前景。
Canonical and kinetic decompositions of the proton spin
我们提出一个简短的总结目前的情况下，质子自旋分解。我们简要地讨论了关于规范不变性、唯一性和可测性问题的一些主要争论。作为结论，我们认为，部分争议实际上是不可判定的。
Proton Spin in Chiral Quark Models
质子中组分夸克的自旋和味分数是由它们涉及Goldstone玻色子的手征涨落得到的。奇异夸克与上、下夸克质量差所暗示的SU（3）味对称性破缺被考虑在内，这显著地改善了与数据的一致性。
Neutrino proton elastic scattering and the spin structure of the proton
中微子质子弹性散射和极化深度非弹性自旋求和规则提供了关于质子自旋结构的补充信息。我们概述了这两种方法，以及它们可以教我们关于QCD中从流夸克到组分夸克的转变。
Femto-Photography of Protons to Nuclei with Deeply Virtual Compton Scattering
在深虚康普顿散射的发展允许直接测量的散射振幅交换的一个高度虚拟的光子具有良好的空间分辨率。目标的真实空间图像可以从该信息中获得。空间分辨率是由动量传递而不是探测到的光子的波长决定的。利用现有的实验技术，可以拍摄分辨率为几分之一飞秒的质子、原子核和其他基本粒子的量子照片。
Spinning protons and gluons in the $η'$
本文综述质子自旋之谜与η'介子胶子物理的关联，讨论夸克仅贡献约三分之一自旋等问题及未来实验的关键可观测量。
Quark Contributions to the Proton Spin and Tensor Charge
我计算夸克的贡献的轴向和张量收费和自旋结构的质子。结果表明，价流夸克自旋携带质子自旋的1/3，夸克自旋对质子自旋的总贡献满足$ΔΣ= 1/3 + ΔΣ_{sea} \le 1/3$，在1 $GeV$尺度下，夸克（自旋加轨道贡献）贡献约为质子自旋的一半.还得到了价流夸克对质子张量荷的贡献。
Proton spin content from skyrmions
众所周知，在最低阶，核子的Skyrmion模型给出的自旋含量为零。随着新的数据表明质子自旋含量$ΔΣ= 0.22\pm 0.14,$，找到使skyrmion远离零结果的方法是一个越来越大的挑战。我们在这里表明，在SU（3）中的Skyrmion拉格朗日量中的一个特定的项，涉及到六个领域的衍生物，与合理的参数，可以产生与目前的实验一致的自旋内容。
The problem of the spin of the proton and elastic neutrino-proton scattering
演讲由S.M. Bilenky在Adriatico关于“对撞机自旋物理趋势”的研究会议上，ICTP，的里雅斯特，1995年12月。
Proton Spin Decomposition via QCD Sum Rules
本文提出基于两点函数的新方法，在旋转系中推导等价表达式，实现质子自旋的完全分解，发现夸克自旋贡献约27%，偏离非相对论模型预测。
Gauge symmetry and background independence: Should the proton spin decomposition be path independent?
探索陈\emph{et al.}方法，其中物理和规范自由度的规范位明确分离，和背景场方法之间的相似之处，我们提供了一个替代的观点质子自旋分解问题。特别指出了规范对称性可以用两种不同的方式实现，并讨论了路径依赖、Stueckelberg依赖和背景依赖概念之间的关系。最后，我们认为，路径/Stueckelberg/背景依赖的质子自旋分解原则上是可测量的，因此在物理上是有意义的。
Single spin asymmetries in transversely polarized proton(antiproton) - proton inclusive processes
我们考虑了几个单自旋不对称的包容性，横向极化质子（反质子）-质子过程中的更高的扭曲QCD的贡献，考虑到自旋和内在的横向动量效应的夸克分布函数。这种方法以前已被应用于描述的单自旋不对称性观察到的横向极化质子-质子-> π介子+ X反应和它的所有参数固定：我们在这里给出的新的过程，这与实验数据是可用的，并建议进一步可能的测量预测。
Angular Momentum Sum Rule Violation in QCD Due to Confinement and The Proton Spin Crisis
质子自旋危机仍然是物理学中未解决的问题。在本文中，我们发现由于强子内部的部分子的禁闭，违反了QCD中的角动量和规则。因此，我们发现在QCD中部分子的角动量通量的贡献应该加到部分子的自旋和角动量上，以解决质子自旋危机。
The proton spin sum rule chiral bag prediction, an update
我们重新评估了一个夸克模型预测使用新的QCD演化函数计算到3圈的顺序，并得出结论，这个模型与新的实验结果相比是有利的。
Spin matrix elements for the elastic proton-proton and proton-antiproton collisions
受目前广泛的RHIC（BNL）自旋计划和FAIR进一步的PAX项目的启发，我们研究了通过联合考虑弹性质子-质子和质子-反质子散射来显式重建全套螺旋度振幅的可能性。程序是基于螺旋度振幅的导数关系，主导自旋非翻转振幅的显式参数化和交叉对称关系。给出了PAX能量的一些初步结果，以表明自旋相关观测量的预期幅度作为不变量Mandeletron变量$s$和$t$的函数。
The odderon and spin-flip dependence of high energy proton-proton scattering
的灵敏度的自旋依赖的高能量pp散射，特别是不对称性A_{NN}，以odderon证明。几种可能的方法来确定自旋依赖的odderon耦合从小t数据。
Rapidity loss, spin and angular asymmetries in scattering of a quark from color field of a proton (nucleus)
本文利用旋量螺旋度理论计算了夸克与靶质子或核的大小$x$胶子散射的螺旋度振幅。结果表明，从大的$x$胶子的目标的散射结果在非零自旋不对称性在中间$p_t$以及快度损失的抛射夸克。我们评论如何这也可以产生角不对称的粒子生产中的高能碰撞。
Obtaining the Spin of the Proton from the Spins of the Quarks
利用实验上夸克和轻子之间的电弱相互作用，质子的自旋可以很容易地用组分夸克的自旋来理解。
Single spin asymmetries in polarized proton-proton, polarized antiproton-proton inclusive processes
极化质子（反质子）+质子-> π介子+ X中的单自旋不对称性已经被测量为很大。通过在碎裂和/或分布函数中引入新的k_perp和自旋依赖性，可以在微扰QCD中理解它们。我们首先讨论了这些影响在分布函数单独可以解释现有的数据和预测单自旋不对称性在其他过程中，然后我们看到类似的影响在碎裂函数单独可以适合现有的数据，最后我们设计的战略，以区分这两个贡献
Constraints on spin observables in antiproton-proton to antiLambda-Lambda
我们还记得，奇异交换反应$\bar{p}{p} \to \barΛΛ$中的自旋观测量不是独立的，而是通过简单的代数关系相互关联的。这提供了现有的数据上的极化和自旋相关系数的约束，也对即将获得的数据使用极化质子目标。
Double-spin asymmetry in elastic proton-proton scattering as a probe for the Odderon
极化质子弹性散射中的双自旋不对称性A_{NN}的大小是利用先前确定的领先Regge极的自旋翻转耦合的结果来估计的（参见图1）。T.L.Trueman，Proceedings of the 16th International Spin Physics Symposium SPIN 2004，eds. F. Bradamante等人，World Scientific，2005.）所需的Regge削减估计使用吸收Regge模型。这个估计，然后用来确定在RHIC的实验的灵敏度的存在下的Odderon。
Proton-Size Resolution of the Hyperfine Puzzle in Hydrogen
通过考虑质子尺寸效应，解析氢原子基态中超精细相互作用不导致坍缩的谜题。
Proton spin after 30 years: what we know and what we don't?
自从欧洲μ子合作组织发表了关于质子自旋结构的第一个令人惊讶的结果以来，已经过去了三十多年。在理解质子自旋的起源方面已经取得了许多理论和实验进展。在这篇评论中，我们将讨论到目前为止我们学到了什么，还缺少什么，以及我们期望从即将到来的实验中学到什么，包括JLab 12 GeV和电子离子对撞机。特别是，我们专注于第一性原理计算和实验测量的总胶子螺旋度$ΔG$，夸克和胶子轨道角动量。
The Spin Structure of the Proton
本文综述了我们目前对质子QCD自旋结构的认识。我们首先概述了质子自旋之谜及其在QCD中可能的解决方案。然后，我们回顾了目前和下一代的实验，以解决质子的自旋-味道结构，解释所涉及的理论问题，目前的实验研究状况，以及未来研究的开放性问题和挑战。
Spin effects in high-energy proton-proton scattering within a diquark model
我们研究$pp$散射在高能量和中等大的动量转移，使用的模型中，质子被视为由夸克和双夸克。我们表明，该模型导致单，双自旋横向不对称性，这是既不小，也不消失，在高能量。
Spin asymmetries of the proton-proton elastic scattering at HERA-N
在强子-强子相互作用动力学模型（GKS）的框架下，计算了小角度全区域的自旋关联参数，极化参数$A_{N}$和双自旋关联参数$A_{NN}$，能量为HERA-N $\sqrt{s}=40 GeV$ .它表明，在小transsfer动量，在该地区的倾角结构和在$t=-4 GeV^{2}$这样的自旋效应的测量必须给出显着的值，这样的自旋相关参数。
The Two Faces of the Axial Anomaly and Proton Spin
这篇论文已被作者撤回进行重大修改。
Self-similarity of proton spin and z-scaling
以前开发的质子-质子碰撞中的包容性反应的分析的z标度的概念适用于描述过程与极化粒子。讨论了质子自旋结构的自相似性假设。证明了从强子的截面和不对称性中提取与自旋相关的强子分形维数和碎裂过程信息的可能性。在z标度框架下，分析了在RHIC实验中测量的200 GeV质子-质子碰撞中喷注和π 0介子产生的双纵向自旋不对称性A_{LL}和极化转移系数D_{LL}.估计了质子自旋相关的分形维数。
The "proton spin crisis" - a quantum query
“质子自旋危机”是在20世纪80年代末引入的，当时EMC实验显示，质子的自旋似乎很少或根本没有被夸克携带。本文的主要目的是指出，这是错误的假设质子自旋，测量完全不同的实验设置，应该在所有情况下是相同的。
Fragmentation contribution to the transverse single-spin asymmetry in proton-proton collisions
在共线twist-3框架下，我们研究了非极化质子与横极化质子碰撞中的单自旋不对称性，重点研究了碎裂项。碎裂机制必须进行详细的分析，以明确地确定各种贡献的影响，在强子产生的SSA。这种区别也可以解决质子-质子碰撞中的横向SSA和半包含深度非弹性散射中的Sivers效应之间的“符号失配”。我们计算了涉及夸克-夸克和夸克-胶子-夸克相互作用的项，这是在这样的研究中的重要一步。
Helicity in Proton-Proton Elastic Scattering and the Spin Structure of the Pomeron
我们讨论了非微扰pomeron的自旋结构的不同模型：标量，矢量和秩-2对称张量。计算了极化高能质子-质子弹性散射中单螺旋度翻转振幅与螺旋度守恒振幅之比，即复r_5参数。我们比较我们的结果从STAR实验的实验数据。我们表明，自旋0（标量）坡密子模型显然是排除的数据，而矢量坡密子是不符合量子场论的规则。张量pomeron被发现是完全符合STAR数据。
The thermal proton yield anomaly in Pb-Pb collisions at the LHC and its resolution
我们提出了一个解决方案之间的差异预测的统计强子化方法和强子生产的超相对论性核碰撞在大型强子对撞机的数据质子产额。应用S-矩阵公式的统计力学，包括π-核子相互作用，我们重新检查它们的贡献的质子产额，考虑共振宽度和存在的非共振相关考虑。利用格点量子色动力学的结果估计了多π介子-核子相互作用对重子-电荷磁化率的影响。我们表明，这些功能的统计强子化模型的一致实施，导致减少预测的质子产率，然后定量匹配的ALICE合作的数据在LHC的铅铅碰撞。
The Spin Structure of the Proton and Polarized Collider Physics
本文综述了质子自旋问题的研究现状和未来极化对撞机的物理可能性。本摘要是根据“质子和极化对撞机物理的自旋结构”研讨会（特伦托，2001年7月23日至28日）上的介绍和讨论会议编写的。
On non-parallelism of spin and magnetic moment of proton
非相对论夸克模型预言质子的自旋和磁矩是不平行的。在此基础上，提出了对质子散射数据分析的一些改进。
Proton-carbon CNI polarimetry and the spin-dependence of the Pomeron
最近极化质子实验在布鲁克海文国家实验室被用作质子碳弹性散射的分析功率的能量依赖模型的基础。除了他们的实际价值旋光，这个分析的结果给出了约束的大小的Pomeron自旋翻转耦合以及信息的$f_2$和$ω$自旋翻转耦合。
Transverse spin sum rule of the proton
任意动量质子的横极化态不是横角动量算符的本征态。后者与QCD哈密顿量不对易。然而，态中的横向角动量的期望值是明确定义的，并且与粒子的能量成比例地增长。用QCD角动量结构分析了质子的横自旋含量。特别地，我们再次确认广义部分子分布$H+E$提供了无限动量系中夸克和胶子的横轨道角动量密度。
Towards an explanation of transverse single-spin asymmetries in proton-proton collisions: the role of fragmentation in collinear factorization
在量子色动力学中的共线扭曲3因子分解框架下，研究了质子-质子碰撞中单强子产生的横向单自旋不对称性。考虑到部分子碎裂的贡献，我们得到一个很好的描述所有高横动量的中性和带电的π介子生产的相对论重离子对撞机的数据。我们的研究可能会提供关键的一步，最终解决长期存在的问题，是什么原因导致横向单自旋不对称的强子碰撞量子色动力学。我们首次表明，它是可以同时描述自旋/方位角不对称质子-质子碰撞，半包容性的深度非弹性散射，和电子正电子湮没，通过使用共线扭曲-3分解在第一个过程中，随着横向动量相关函数提取后两个反应。
Quark and Glue Components of the Proton Spin from Lattice Calculation
综述了核子中夸克自旋、夸克轨道角动量、胶角动量和胶自旋的晶格计算现状。夸克自旋计算最近进行了反常沃德恒等式与手征费米子，并发现是小的主要是由于大的负异常项，这被认为是“质子自旋危机”的来源。我们还提出了有限核子动量下胶自旋的第一个计算。
Proton-Proton Spin Correlations at Charm Threshold and Quarkonium Bound to Nuclei
用与魅力阈值起始相关的自由度描述了pp弹性散射中大动量转移时自旋-自旋关联的反常行为。基于QCD对称性的非微扰分析被用来提取粲-质子相互作用的相关动力学。pp振幅和相位的增强来自解析性和么正性，给出了自旋异常的合理解释。粲偶素与原子核中轻夸克的相互作用可以形成一种独特的核物质，即核束缚夸克偶素。
Leading twist generalized parton distributions and spin densities in a proton
我们评估手征偶和奇广义部分子分布（GPD）在最近提出的夸克双夸克模型的质子的光波前波函数的软壁AdS/QCD预测构造的领先扭曲。在横向碰撞参量空间中的GPD给出了不同夸克和质子极化的自旋密度。对于纵向极化的质子，只有手性偶GPD贡献，但对于横向极化的质子，手性偶和手性奇GPD都对自旋密度有贡献。我们提出了一个详细的研究在这个模型中的自旋密度。
Quark spin in the proton
在过去的20年里，质子自旋之谜挑战了我们对QCD的理解。我们综述了理论和实验方面的新发展.质子自旋之谜似乎在告诉我们价夸克与手征动力学的相互作用，以及QCD复杂的真空结构。
Constituent Quarks and the Spin of the Proton
组成夸克被解释为具有内部结构的束缚态。质子的夸克分布与组分夸克的分布有关。实验支持了这一假设。同样地，质子的自旋结构也与组成夸克的自旋结构有关。我们发现组成夸克的自旋约30%由价夸克提供，70%由胶子提供。
Proton spin structure and the axial U(1) problem
我们强调质子的自旋结构和轴向U（1）问题之间的关系。讨论了由质子自旋问题激发的新实验，这些实验可能揭示QCD中U（1）对称性破缺的本质。
The proton spin puzzle: where are we today ?
在过去的20年里，质子自旋之谜挑战了我们对QCD的理解。极化胶，价和海夸克极化，包括奇怪的夸克极化的新的测量，是可用的。这些数据中有什么新的和令人兴奋的，这可能告诉我们关于质子结构的什么？质子自旋之谜似乎在告诉我们价夸克与QCD复杂真空结构的相互作用。
Spin Asymmetries In Proton-Proton Scattering At High Energies And Moderately Large Momentum Transfer
我们研究了$pp$散射在高能量和中等大的动量转移使用QCD-为基础的模型，其中质子被视为由夸克和双夸克。这个模型导致自旋不对称性，它在高能量下既不小也不消失。螺旋度翻转和非翻转幅度的预测比值约为0.2-0.3，对于$|t| > 4 {GeV}^2$，$A_n$不对称性约为20-30%。
Spin of the proton and orbital motion of quarks
论证了夸克内禀运动对质子自旋结构函数的影响。结果表明，考虑轨道运动的协变夸克-部分子模型给出了基于价夸克的质子自旋结构的一致图象。最近的数据表明，海夸克和胶子的自旋贡献与零相容。
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