Charge screening and an extended model of hadrons

Summary

It is shown that the system in which the quark is interacting with the charged Higgs scalar via each minimal coupling to an Abelian gauge field allows for axially symmetric localized static solutions. Both phenomena of the total charge screening (i.e the total charge compensation) in the strong-coupling limit and the second-order phase transition play essential roles and provide the potential for the quark confinement. We obtained the low-lying energy spectra which show the rising Regge trajectories and the confined wave functions of the bound-quark system. In our model, the quarks are not permanently confined and the puzzle of the unseen quarks is explained because the masses of the isolated quarks are so heavy. The vortex-ring picture of hadrons may be suggested from these results. Because of the difficulty of solving the coupled differential equations analytically, our discussions are restricted to the classical approximate solutions with the axial symmetry.

Riassunto

Si mostra che il sistema nel quale il quark interagisce con lo scalare di Higgs carico mediante ogni minimo accoppiamento a un campo di gauge abeliano tiene conto di soluzioni statische localizzate a simmetria assiale. Sia il fenomeno di schermatura completa della carica (cioè la sua totale compensazione) nel limite di accoppiamento forte e quello della transizione di fase di second'ordine svolgono ruoli fondamentali e forniscono il potenziale per il confinamento di quark. Si sono ottenuti gli spettri di energia che giacciono in basso, che mostrano le crescenti traiettorie di Regge e le funzioni d'onda confinate del sistema di quark legati. Nel nostro modello, i quark non sono confinati in modo permanente e l'enigma dei quark invisibili si spiega perchè le masse dei quark isolati sono così pesanti. Il modello di anello a vortice degli adroni può essere suggerito da questi risultati. A causa della difficoltà di risolvere analiticamente le equazioni differenziali accoppiate, si restringono le discussioni alle soluzioni classiche approssimate con simmetria assiale.

Резюме

Показывается, что система, в которой кварк взаимодействует с заряженным скаляром Хиггса посредством минимальной связи в абелевом калибровочном поле, допускает аксиально симметричные локализованные статические решения. Оба явления полного экранирования заряда (т.е. полная компенсация заряда) в пределе сильной связи и фазовый переход второго порядка играют существенную роль и обеспечивают потенциал для удержания кварков. Мы получаем низкоэнергетические спектры, которые указывают на возрастающие траектории Редже и ограниченные волновые функции связанной кварковой системые. В нашей модели кварки не всегда являются связанными и проблема ненаблюдаемых кварков объясняется тем, что изолированные кварки являются очень тяжелыми. Из полученных результатов можно предположить вихревую картину адронов. Вследствие трудности решения связанных дифференциальных уравнений аналитически, мы ограничиваемся обсуждением классических приближенных решений с осевой симметрией.