Parity and time-reversal violating nuclear forces with explicit $Δ$-excitations
本研究在手征有效场论框架下引入显式Δ共振自由度，用于宇称与时间反演破缺核相互作用研究，可重求和相关两π交换势贡献且无额外未知参数，并给出对应表达式、对比了展开收敛性。
2024-06-18 nucl-th
Sum Rules for Magnetic Moments and Polarizabilities in QED and Chiral Effective-Field Theory
我们阐述了最近提出的扩展Gerasimov-Drell-Hearn（GDH）的总和规则，这是通过采取相对于异常磁矩的导数。新的求和规则的特点是异常磁矩和色散积分之间的{ \it线性}关系的横截面量。我们发现一些类似的线性化形式的GDH总和规则与“横向色散关系”。作为一个例子，我们应用线性和规则再现著名的Schwinger的修正磁矩QED从树级截面计算和概述的程序计算两个回路的修正从一个回路的截面计算。在量子电动力学中，电子的极化率也被考虑，通过使用其他前向康普顿散射求和规则。在相对论手征EFT框架下，我们还利用求和定则研究了核子的磁矩和极化率。特别是我们调查这些数量的手征外推。
2005-11-11 hep-ph hep-th nucl-th
Effective theory of the Delta(1232) in Compton scattering off the nucleon
我们为核子、π介子和δ介子的手征有效场论制定了一个新的功率计数方案。这将手征微扰理论扩展到δ-共振区域。在这个理论中，我们计算了次至首阶的核子康普顿散射。现有的$γ$ p截面数据的所得描述是非常好的光子能量高达约300兆电子伏。我们也找到了自旋无关极化率$α_p$和$β_p$的合理数值。
2003-03-15 hep-ph nucl-ex nucl-th
Signatures of Chiral Dynamics in Low Energy Compton Scattering off the Nucleon
我们提出了一个投影形式主义，它允许定义核子的动态极化率从核子康普顿振幅的多极展开。我们从色散理论和领先的单圈手征有效场论给出了这些动力学极化率的能量依赖性的预测。基于这两种理论框架之间的良好一致性，我们得出结论，除了在第一核子共振Delta（1232）可以被激发的多极通道中，动力学极化率的能量依赖性由手征动力学控制。色散理论框架和具有明确Delta（1232）自由度的手征有效场论导致对可用的低能质子康普顿数据的非常好的描述。我们讨论了质子康普顿截面对不同多极子含量的动力学极化率的敏感性，并给出了一个从低能康普顿数据到170 MeV的静态电偶极极化率和磁偶极极化率的拟合，发现α_E=（11.04+-1.36）*10^（-4）fm^3，β_M =（2.76-+1.36）*10^（-4）fm^3。
2003-07-17 hep-ph nucl-th
Light-front representation of chiral dynamics with Delta isobar and large-N_c relations
横向密度描述了在固定的光波前时间下核子中电磁流的空间分布。在外围距离b = O（M_pi^{-1}）处，密度由手征动力学控制，并且可以使用手征有效场论（EFT）独立地计算。最近的工作表明，EFT的结果可以表示在第一个量子化的形式，作为手征的光前波函数描述的核子过渡到软π-核子中间态的重叠积分，导致在周围的横向密度的量子力学图片。我们现在将这个表示扩展到包含具有Delta等压线的中间态，并基于QCD的大N_c极限实现关系。通过对相对论手征EFT表达式的三维约化，我们导出了Delta对周围横向密度贡献的波函数重叠公式。我们的方法有效地保持了旋转不变性，并避免了在光阵面时间顺序方法中与高自旋粒子的模糊性。本文研究了横极化核子密度的量子力学图象中π-N和π-δ中间态的相互作用。我们表明，正确的N_c标度的电荷和磁化强度密度出现的结果，由中间态与简并N和δ产生的电流的特定组合。手性EFT的离壳行为总结在接触方面，可以很容易地进行研究。本文所发展的方法也可应用于其它核子的周边密度和广义部分子分布的矩。
2016-03-29 hep-ph nucl-th
Spin Polarizabilities of the Nucleon from Polarized Low Energy Compton Scattering
作为即将进行的实验的指导方针，我们提出的预测从手征有效场论的极化截面在低能康普顿散射的光子能量低于170兆电子伏，质子和中子。特别感兴趣的是放在核子自旋极化率的作用，可以特别好地检查在极化康普顿散射。我们提出了一个独立于模型的方法来提取它们的能量依赖性和静态值从实验中，解释我们的研究结果也在低能量的有效自由度内的核子：极化率占主导地位的手征动力学从介子云，除了共振多极子，其中的贡献的三角洲（1232）共振是至关重要的。因此，我们将其作为一个明确的自由度。我们还确定了一些实验设置是特别敏感的自旋极化率。
2003-08-20 hep-ph nucl-th
Elastic Compton Scattering from the Nucleon and Deuteron
本文工作的目的是一致地描述单个核子和氘核的弹性康普顿散射。选择的理论框架是手征微扰理论，这是量子色动力学的低能公式，在那里我们将活性自由度的光谱从仅π介子和核子扩展到Delta（1232）共振。在氘核部分，我们用非微扰的方法处理核子-核子相互作用。除了康普顿截面外，我们主要考虑核子极化率，它是描述核子内部自由度对外部电磁场反应的有用工具。在实验上，只有少数核子的极化率是已知的。特别是我们目前对中子极化率的认识还不令人满意。这些量很难用实验确定的原因是自由中子的寿命有限。因此，我们希望通过将质子和中子极化率的平均值拟合到弹性氘康普顿散射数据来为正在进行的中子极化率的讨论做出贡献。同样，我们确定的质子极化率拟合单质子康普顿数据。最后，我们结合这两个结果，以确定中子极化率。
2005-12-20 nucl-th
Gravitational form factors of the nucleon and one pion graviproduction in chiral EFT
本文在手征 EFT 中计算至四阶核子引力形状因子，揭示 Δ 共振的重要性，并以十二个跃迁形状因子参数化 $N\to Nπ$ 矩阵元、计算至三阶树图贡献。
2024-01-24 hep-ph hep-th nucl-th
Narrow resonances and short-range interactions
在有效场论（EFT）框架下讨论了短程相互作用系统中的窄共振。一个有效的拉格朗日量是以动量Q <<λ--一个短距离尺度--和能量差Δ λ =| E-B_0| ε_0-共振峰值能量。在联合展开式的首阶，两体散射振幅是一个Q^0阶的光滑背景项和一个Q^2（Δ λ）^{-1}阶的布赖特-维格纳项之和，当Δ λ <~ Q^3时，布赖特-维格纳项占主导地位。这种EFT适用于短距离动力学产生低准稳态的系统。EFT被推广到描述带电粒子系统中的一个窄的低共振。结果表明，在库仑排斥的情况下，两体散射振幅是库仑修正的背景项与Breit-Wigner振幅之和，其中的参数由库仑相互作用重整化.
2009-09-23 hep-ph nucl-th
Compton scattering from the proton in an effective field theory with explicit Delta degrees of freedom
我们分析质子康普顿散射微分截面的光子能量高达325兆电子伏，使用手征有效场论和提取新的值的电和磁的质子的极化率。我们的EFT治疗建立在两个不同的制度的关键物理：光子能量周围的π介子质量（“低能量”）和更高的能量，其中德尔塔（1232）共振起着关键作用。在低能区，康普顿振幅在N4 L0，O（e^2 delta^4）处是完整的，在共振区，康普顿振幅在NLO，O（e^2 delta^0）处是完整的。在整个过程中，Delta极点图都是用π-N环和gamma-N-Delta顶点校正来修饰的。一个统计上一致的质子康普顿实验数据库被用来约束自由参数在我们的振幅：M1 γ-N-Delta跃迁强度b_1（这是固定的共振区域）和极化率α和β（这是固定的数据低于170 MeV）。为了获得合理的拟合，我们发现有必要添加自旋极化率gammaM 1作为自由参数，尽管严格地说，它是在我们工作的顺序在手征EFT中预测的。我们证明了拟合与Baldin求和规则是一致的，然后使用该求和规则来约束alpha+beta。这样，我们得到α =[10.65+/-0.35（统计）+/-0.2（巴尔丁）+/-0.3（理论）]10^{-4} fm^3，β =[3.15-/+0.35（统计）-/+0.2（巴尔丁）-/+0.3（理论）]10^{-4} fm^3，其中对于135个自由度，卡方2 = 113.2。分配给这个结果的理论不确定性…
2013-01-24 hep-ph nucl-ex nucl-th
Electromagnetic excitation of the Delta(1232)-resonance
我们回顾了最低能量核子激发--$Δ$（1232）共振的描述。最近的实验工作主要集中在用电磁探针精确测量核子到$Δ$的跃迁。我们将这些测量结果与基于手征有效场论（EFT）、格点量子色动力学、大$N_c$关系、微扰QCD和QCD启发模型的最新计算结果进行比较。我们还讨论了核子- $Δ$形状因子与广义部分子分布的关系。一些理论方法进行了详细的审查，特别是最近的动力学和幺正等压线模型的π介子电产生，这是广泛使用的实验解释。此外，手性EFTs的$Δ$ -共振的能量域的新的扩展进行了详细描述。在电激发的$\De$共振的双光子交换效应在这里以及解决。
2006-10-06 hep-ph nucl-th
Delta Effects in Pion-Nucleon Scattering and the Strength of the Two-Pion-Exchange Three-Nucleon Interaction
本文研究了P波π-N散射与P波两π交换三核子相互作用强度的关系。我们解释了为什么有效的理论，不包含三角洲共振作为一个明确的自由度往往高估的TPE 3 NI的强度。这种高估可以通过这些"无δ“理论中的高阶项来弥补，但这些项尚未包括在核力的最先进手征EFT计算中。这表明这些计算只能预测TPE 3 NI的强度，准确度为+/-25%。
2005-01-25 nucl-th
Nucleon-Nucleon Scattering from Effective Field Theory
我们使用有效场论（EFT）展开进行非微扰计算的1 S 0 NN散射振幅。我们主张的展开式是对以前所用的展开式的修改;它不是以π介子质量的幂为单位的手征展开式。我们使用维正则化和MS-酒吧减法计划，我们的最终结果只依赖于物理观测。我们表明，EFT展开的数量|p| cot delta（p）收敛在动量远大于规模的特点，衍生扩展的EFT拉格朗日。我们的结论是乐观的适用性的EFT方法的定量研究核物质。
1996-06-24 hep-ph nucl-th
On Parity-Violating Three-Nucleon Interactions and the Predictive Power of Few-Nucleon EFT at Very Low Energies
在“无π”有效场论中讨论了核子-氘核（等二重态）系统中强子宇称破坏的三核子相互作用的典型强度。通过分析回路图的表面发散程度，我们得出结论，在主导顺序不需要这样的相互作用。仅有的两个线性独立的宇称违反三核子结构，一个衍生物混合两个S和两个P的半波与同位旋跃迁Δ I = 0或1。由于它们的结构，它们不能吸收任何表面上出现在次领先顺序的发散。这一观察是基于在双核子系统中近似实现维格纳的SU（4）自旋-同位旋对称性，即使包括有效射程修正。因此，宇称破坏的三核子相互作用只出现在次领先阶之外。这保证了理论的重整化，而不引入新的，未知的耦合常数，并允许直接提取宇称破坏两核子相互作用的三核子实验。
2010-07-24 hep-ph nucl-ex nucl-th
Compton Scattering by Nuclei
本文概述了从巨共振到核子共振能区的偶偶核康普顿散射的概念以及这一领域的实验和理论研究现状。巨共振能区的核康普顿散射提供了核子在介质中质量的动力学性质的信息。核子在核介质中的电磁极化率可以从准氘能区的核康普顿散射数据中提取出来。最近的结果，由于介子海鸥振幅和由于核子内部自由度的激发伴随着介子交换的两体效应。由于这些研究，介质中的电磁极化率现在已经得到很好的理解，而对Delta共振范围内的核康普顿散射的理解才刚刚开始。唯象方法如何包括延迟效应的散射振幅进行了讨论，并与模型预测。
1999-05-13 nucl-th
Some electromagnetic properties of the nucleon from Relativistic Chiral Effective Field Theory
考虑到核子的磁矩和极化率，我们强调需要相对论手征EFT计算。我们的相对论计算是通过前向康普顿散射求和规则完成的，从而确保了正确的分析性质。用这种方法得到的结果与通常的环计算是等价的，只要没有重子展开或任何其他导致不同分析结构的操纵（例如，红外正则化）。Baldin求和规则可直接用于计算核子极化率和。相反，GDH求和规则实际上不适合于计算磁矩。突破是通过取求和规则对反常磁矩的导数来实现的。作为一个例子，我们将GDH求和规则的导数应用于QED中的磁矩的计算，并从树级截面计算中再现了著名的Schwinger修正。就核子性质而言，我们主要讨论两个问题：1）核子磁矩的手征行为和2）手征环和$Δ$共振对核子磁极化率的贡献的协调。
2004-12-07 hep-ph nucl-th
Nucleon resonances in Compton scattering
本文计算了核子共振对核子康普顿散射的贡献，包括J^P = 1/2^{+-}和J^P = 3/2^{+-}的所有态，并给出了它们的电磁跃迁形状因子的实验数据。为此，我们构造了一个基于电磁规范不变性，交叉对称性和解析性的康普顿散射振幅的张量基。相应的康普顿形状因子提供了一般运动学中该过程的洛伦兹不变描述，该描述在适当的运动学限制下简化为静态和广义极化率。我们推导出实现电磁和自旋3/2规范不变性的离壳核子到共振跃迁顶点的一般形式，它也自动定义了不受运动学约束的在壳跃迁形状因子。我们提供了简单的适合这些形状因子，我们用它来分析所得到的康普顿形状因子，并提取它们的贡献核子的极化率。除了Delta（1232），共振对标量和自旋极化率的贡献非常小，尽管N（1520）可能对质子的磁极化率起作用。
2018-06-12 hep-ph hep-th nucl-th
Proton Compton scattering in a unified proton-Delta Model
我们发展了一个描述质子康普顿散射的场论模型，其中质子及其激发态，Δ+共振，被描述为一个多重态的一部分，具有一个单一的Rarita-Schwinger波函数。为了描述观察到的现象，有必要将最小和非最小耦合。最小耦合反映了Δ+是带电粒子的事实，在该模型中，最小耦合也通过γNΔ顶点对M1磁跃迁有贡献。非最小耦合由五个电磁形状因子组成，这些电磁形状因子在康普顿散射实验中以固定和消失的动量传递平方与真实光子进行访问，因此可以提取相当确定的一组最佳参数，这些参数合理地很好地拟合共振区域140-450 MeV中的数据。决定γNΔ跃迁振幅和共振峰高的关键参数为3.66 ± 0.03，单位为μ N。我们发现，这个参数也主要决定在这个模型中的贡献的磁极化。在低能量区域高达140 MeV，我们分别适合的电和磁的极化率，同时保持其他参数固定，并获得符合以前的方法的值。基本模型，然后扩展到目前有利的参数，和π介子顶点修正纳入σ介子通道。
2013-05-16 hep-ph nucl-th
Nucleon Polarisabilities at and Beyond Physical Pion Masses
我们研究手征有效场论（$χ$ EFT）的质子和中子的标量和自旋偶极极化率的结果，无论是物理π介子质量和作为$m_π$的函数。这为晶格QCD极化率的计算提供了手征外推。我们包括核子的π介子云的主导效应和次主导效应，以及$Δ(1232)$共振及其π介子云的主导效应。分析结果在$δ$中的N $^2$ LO处是完整的，对于接近物理值的π介子质量，分析结果在与δ核子质量分裂相似的π介子质量的首阶处是完整的。为了量化我们的预测和拟合为$68$ \%置信度区间的截断误差，我们使用最近适应EFT扩展的贝叶斯过程。在物理点上，我们的自旋极化率的预测，在各自的误差范围内，在很好的协议与替代提取使用实验和色散关系理论。在更大的π介子质量，我们发现，手征展开的所有极化率变得本质上不可靠的$m_π$接近约$300\;$兆电子伏--已经看到在其他观测。$χ$ EFT还预测了一个实质性的同位旋分裂以上的电和磁标量极化率的物理点，我们推测这对核子的稳定性的影响。我们的结果非常符合新兴的格计算领域的$χ$ EFT收敛。奇怪的是，对于我们某些预言的中心值，这种一致性在更高的π介子质量下仍然存在。我们推测这是否不仅仅是一个偶然的巧合。
2016-05-18 hep-lat hep-ph nucl-th
Electromagnetic characteristics of $A \leq 3$ physical and lattice nuclei
我们分析了两核子和三核子态的电磁性质与夸克质量的关系。为此，我们应用无π介子有效场理论的实验数据和数值晶格计算模拟QCD在450~MeV和806~MeV的π介子质量。在物理π质量下，我们计算了氦-3的磁矩$μ_{^3He}=-2.13~$ nNM和氘的极化率$β_D=7.33~10^{-2}~$ fPDMATHABMO.氦-3的磁极化率，$β_{^3He}=9.7~10^{-4}~$ fm $^3$，以及triton的磁极化率，$β_{^3H}=8.2~10^{-4}~$ fm $^3$，都是预测值。在806~MeV π介子质量下，有效磁矩理论的推论与QCD模拟结果一致，而我们的EFT结果$β_D=2.92~10^{-2}~$ fm $^3$不是从晶格中提取的.因此，与我们假定为$β_{^3H}=3.9~10^{-5}~$ fm $^3$的三核子态相比，氘核相对柔韧。在$m_π=450~$ MeV处，基于对结合能$B_{^3H}\cong 30$ ~MeV的推测，预测了triton的磁矩$μ_{^3He}=-2.15(5)~$ nNM。对于所有三个π介子质量，我们比较了两个和三个核子束缚态的点电荷半径。研究了质子间库仑相互作用对电磁性质的敏感性，为用动力学QED进行晶格计算提供了理论依据。
2017-02-23 hep-lat nucl-th
Coherent Neutrinoproduction of Photons and Pions in a Chiral Effective Field Theory for Nuclei
本文用$E_ν \leqslant 0.5 $ GeV研究了光子[中性流（NC）]和π介子[带电流（CC）和NC]的相干中微子产生。在[B]中研究了核子的产生和与$E_ν \leqslant 0.5 \mathrm{GeV}$的非相干产生。D. Serot和X. Zhang，Phys.Rev.C86，（2012）015501;和X. Zhang和B. D. Serot，Phys.Rev.C86，（2012）035502]。这些过程与中微子振荡实验中的背景分析有关，例如MiniBooNE [A. a. Aquilar-Arevalo et al.（MiniBooNE Collaboration），Phys. Rev. Lett. 100，032301（2008）]。我们在洛伦兹协变有效场论（EFT）的框架下工作，该理论包含核子、π介子、Delta（1232）（$Δ$ s）、等序标量场（$σ$）和矢量场（$ω$）以及等序矢量场（$ρ$）。拉格朗日函数表现出（近似）$SU(2)_{L} \otimes SU(2)_{R}$手征对称性的非线性实现，并包含矢量介子优势。在计算中，我们采用了一种修正的“最佳近似”，即把单核子相互作用振幅分解出来，并考虑了它的介质修正。用程函近似计算了末态π介子波函数的畸变。此外，我们简要地提到离壳层相互作用振幅的模糊性。为了对近似方案进行基准测试，我们研究了相…
2012-09-28 hep-ex nucl-ex nucl-th
