Введение к работе
Актуальность исследований. Изучение свойств релятивистских составных систем адронов в настоящее время выделилось в самостоятельное направление физики частиц. Активные исследования в этой области стимулируются, главным образом, двумя обстоятельствами. Во-первых, релятивистская динамика способна порождать качественно новые наблюдаемые физические явления, не имеющие нерелятивистских аналогов. Обнаружение и описание таких явлений уже сами по себе представляют значительный интерес. Во-вторых, область относительных импульсов порядка нескольких ГэВ/с является своего рода " границей" между мезон-нуклонной ядерной физикой и пертурбативной КХД, что позволяет глубже исследовать пределы применимости и, возможно, найти "точки соприкосновения" столь разных по форме подходов в теории сильных взаимодействий.
Весьма удобным средством теоретического анализа релятивистских эффектов в составных.адронных системах служат квазипотенциальные методы. Основное положительное качество последних заключается в сочетании теоретико-полевой базы с трехмерным математическим аппаратом, позволяющим использовать достаточно богатый опыт, наработанный в нерелятивистской ядерной физике. Отметим, что ввиду отсутствия в теории поля последовательных непертурбативных методов, опора на релятивистскую феноменологию в данном случае приобретает особо важное значение. С этой позиции наиболее конструктивными являются квазипотенпиальпые подходы, реализующие фоковское представление вектора состояния, заданного на инвариантной гиперповерхности. Действительно, использование фоковского представления придает соответствующим волновым функциям (ВФ) смысл амплитуд вероятности, что сближает указанные подходы с нерелятивистской квантовой механикой не только по форме, но и по физическому содержанию. В то же время, явно ковариантный характер вычислительного аппарата делает основные уравнения не зависящими от выбора системы отсчета.
В практических расчетах при переходе от стандартного четырехмерного описания к трехмерному неизбежно приходится делать некоторые приближения, применимость которых зависит от конкретных свойств решаемой задачи. В данной ситуации особенно важно следить за тем,
чтобы сделанные приближения не вступили в противоречие с фундаментальными свойствами теории. Однако, часто этому обстоятельству не уделяется должного внимания, а возникающие противоречия решаются кустарными средствами или вообще игнорируются, что лишает результат физического содержания. Поэтому, даже при всем разнообразии описанных в литературе трехмерных подходов, проблема их применения на практике является весьма нетривиальной.
Цель работы заключается в создании последовательно релятивистских практических рецептов вычисления наблюдаемых величин для составных адронных систем на основе трехмерных ковариантных подходов.
Научная новизна работы определяется следующими результатами:
Впервые построена релятивистская квазипотенциальная модель од-нобозонного обмена для системы NN, не требующая неизбежной в нерелятивистской теории дополнительной регуляризации потенциала взаимодействия, оказывающей критическое влияние на физические результаты
В ковариантной динамике на световом фронте развит принципиально новый метод вычисления упругих электромагнитных формфак-торов систем адронов при релятивистских передачах импульса
Впервые дан детальный анализ описанных в литературе нековари-антных подходов к расчету упругих формфакторов дейтрона, указаны причины возникающих при этом противоречий и найдено корректное решение указанной задачи
Практическая ценность работы обуславливается тем, что развитые в ней методы
в применимы к анализу свойств широкого круга составных адронных систем
автоматически обеспечивают соблюдение фундаментальных прин
ципов теории (релятивистской и калибровочной инвариантности,
унитарности и т. и.)
представлены в удобной для расчетов форме
Ближайшие перспективы применения полученных в диссертации результатов связаны с задачами вычисления амплитуд рассеяния и аннигиляции в системах барион-антибарион {NN, ЛЛ, ЕЁ), исследования спектра квазиядерных мезонов, нахождения упругих электромагнитных формфакторов составных систем (в первую очередь, дейтрона) в релятивистской области.
Основные положения, выносимые на защиту:
Построение для системы NN релятивистски ковариантной модели
однобозонного обмена, позволяющей проводить практические вы
числения без дополнительной регуляризации взаимодействия
в Исследование релятивистских эффектов в системе NN в модели псевдоскалярного (однопионного) обмена
Исследование спиновой структуры свободной электромагнитной вершины составной системы в копариангной динамике на световом фронте
Получение общих формул, выражающих упругие электромагнитные формфакторы адронпых систем со спинами 0, 1/2 и 1 через соответствующие ВФ на световом фронте.
Анализ описанных ранее в литературе методов расчета электромагнитных формфакторов дейтрона в нековариантной динамике на световом фронте или в системе с бесконечным импульсом.
Вычисление в импульсном приближении формфакторов дейтрона при релятивистских передачах импульса.
Апробация работы и публикации. Основные результаты, изложенные в диссертации, докладывались и обсуждались на научных семинарах ФИРАН, НИИ ЯФ МГУ и ISN (Институт ядерных исследований, Гренобль, Франция), международных конференциях "Few-Body Problems in Physics" (Харьков, Украина, 1992), "Hadrons and Nuclei from QCD" (Владивосток, Россия; Саппоро, Япония, 1993), "14th Int. IUPAP Conference on few body problems in physics" (Вильямсбург, США, 1994), "Theory of Hadrons and Light-front QCD" (Польша, 1994). По теме диссертации опубликовано 5 научных работ, список которых приведен в конце автореферата.
Структура диссертации. Диссертация состоит из введения, трех глав, заключения, двух приложений и списка литературы, включает 24 рисунка и 3 таблицы. Список литературы содержит 70 наименований. Общий объем диссертации составляет 120 страниц.
