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HK: Physik der Hadronen und Kerne

HK 47: Plenarsitzung

HK 47.2: Hauptvortrag

Donnerstag, 25. März 1999, 10:30–11:00, P

Ist das Nukleon deformiert? — •A.J. Buchmann, E. Hernández, Georg Wagner und Amand Faessler — Institut für Theoretische Physik, Universität Tübingen, 72076 Tübingen

Größe und Form des Nukleons sind fundamentale Eigenschaften, die für ein quantitatives Verständnis der Nukleon-Nukleon Wechselwirkung wichtig sind. Beide Eigenschaften sollten aufgrund der Eigenschaften der Konstituentenquarks und der zwischen ihnen wirkenden effektiven Kräfte erklärbar sein. Die jüngsten Experimente [1], in denen das Proton durch elektrische Quadrupolstrahlung zur Δ+(1232)-Resonanz angeregt wird, liefern in Kombination mit theoretischen Überlegungen neue Erkenntnisse darüber, wie stark die Ladungsverteilung des Protons von der Kugelsymmetrie abweicht und welche inneren Freiheitsgrade für die Deformation verantwortlich sind. Ein um Austauschströme erweitertes Quarkmodell zeigt, daß das Quadrupolmoment des N → Δ Übergangs, QN → Δ, nicht, wie bislang angenommen, von der orbitalen Anregung eines Quarks in eine D-Welle sondern von dem durch Austauschströme induzierten Doppelspinflip zweier wechselwirkender Quarks verursacht wird [2]. Eine anschauliche Deutung dieses Resultats ist, daß die Deformation des Nukleons nicht, wie ursprünglich vermutet, durch deformierte Valenzquarkorbitale erzeugt wird, sondern eng mit einer deformierten Wolke aus den Nichtvalenzquark-Freiheitsgraden (Gluonen, Pionen, Quark-Antiquark Paare) verknüpft ist. In jüngster Zeit haben wir unsere Untersuchung auf Spin 1/2 und Spin 3/2 Hyperonen ausgedehnt und obige Schlußfolgerung verallgemeinert [3]. Die Berücksichtigung von Austauschströmen im Konstituentenquarkmodell führt auf bisher nicht bekannte Relationen [2] zwischen den quadratischen Ladungsradien von Proton, Neutron, Δ+ und dem Quadrupolmoment des N → Δ Übergangs (i) rp2−rΔ+2=rn2 , (ii) Qp→ Δ+=(rp2−rΔ+2)/√2=−0.083 fm2, die in guter Übereinstimmung mit dem aus dem Experiment [1] extrahierten Wert Qp → Δ+=−0.086(13) fm2 sind.

[1] R. Beck et al., Phys. Rev. Lett. 78 (1997) 606; G. Blanpied et al. , Phys. Rev. Lett. 79, 4337 (1997); F. Kalleicher et al. Z. Phys. A359, 201 (1997).

[2] A. J. Buchmann, E. Hernández, A. Faessler, Phys. Rev. C55, 448 (1997); A. J. Buchmann, E. Hernández, U. Meyer, and A. Faessler, Phys. Rev. C58, 2478 (1998).

[3] Georg Wagner, A. J. Buchmann, and A. Faessler, Phys. Rev. C58, 1745 (1998).