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第1章 量子色动力学（QCD）的基本特点&黄涛1

1.1 量子色动力学的实验基础1

1.1.1 核力和强子1

1.1.2 强子谱分类和夸克3

1.1.3 深度非弹性散射实验中标度无关性规律4

1.1.4 夸克“色”自由度存在的实验证据6

1.2 SU（3）规范对称性和QCD拉氏密度7

1.2.1 规范变换不变性原理8

1.2.2 SU（3）群9

1.2.3 QCD拉氏函数12

1.2.4 手征对称性14

1.3 QCD量子化和Feynman规则15

1.3.1 QCD量子化15

1.3.2 QCD Feynman规则19

1.4 单圈图近似β（g）函数和渐近自由29

1.4.1 维数正规化和单圈图重整化30

1.4.2 重整化常数和抵消项33

1.4.3 渐近自由35

1.4.4 重整化群方程37

1.5 微扰QCD41

1.6 夸克禁闭49

1.6.1 禁闭在强子内部的夸克和胶子49

1.6.2 强子内夸克和胶子的几率分布51

1.6.3 重夸克偶素和禁闭势55

1.6.4 夸克禁闭和非微扰效应57

参考文献58

第2章 格点QCD&陈莹62

2.1 格点QCD简介62

2.1.1 时空格点上的规范对称性和规范不变量63

2.1.2 规范场的格点作用量65

2.1.3 夸克场的格点实现67

2.1.4 Wilson费米子作用量69

2.1.5 Wilson费米子的对称性71

2.1.6 格点上的手征对称性72

2.1.7 连续极限73

2.1.8 格点QCD的物理观测量和计算方案75

2.1.9 系统误差来源78

2.1.10 作用量改进方案80

2.2 蒙特卡罗数值模拟方法81

2.2.1 蒙特卡罗模拟83

2.2.2 马尔可夫过程84

2.2.3 Metropolis算法85

2.2.4 纯规范场组态的更新算法86

2.2.5 包含夸克场的格点QCD的蒙特卡罗模拟87

2.2.6 淬火近似和full-QCD计算90

2.3 强子谱的格点QCD计算90

2.3.1 强子谱学格点QCD研究的一般方案91

2.3.2 轻强子质量谱97

2.3.3 重夸克势和色禁闭99

2.3.4 标准模型基本参数——强耦合常数和流夸克质量103

2.3.5 三点函数和强子矩阵元105

2.3.6 CKM矩阵元的相关格点QCD计算108

2.4 强子-强子相互作用109

2.4.1 格点上单粒子的有限体积效应110

2.4.2 格点上的两粒子相互作用111

2.4.3 Luscher有限体积方法113

2.4.4 可能的强子-强子束缚态的格点QCD研究117

2.4.5 ρ共振态的格点QCD研究119

参考文献122

第3章 QCD的手征对称性和手征微扰论&王青124

3.1 QCD的手征对称性与手征反常124

3.2 赝标介子的手征有效拉氏量与手征微扰理论137

3.3 赝标介子手征有效拉氏量与QCD的关系160

3.4 其他低能强子的手征有效拉氏量179

参考文献192

第4章 QCD的大Nc展开&王青194

4.1 QCD大Nc展开的Feynman图及路径积分分析194

4.2 介子的大Nc展开201

4.3 重子与核子的大Nc展开208

4.4 QCD的圈动力学与大Ne展开216

参考文献222

第5章 QCD真空凝聚和背景场方法&黄涛223

5.1 QCD真空凝聚223

5.1.1 非零真空平均值223

5.1.2 QCD真空凝聚226

5.2 背景场中QCD等效拉氏函数和Feynman规则230

5.2.1 背景场中QCD等效拉氏函数230

5.2.2 背景场中QCD Feynman规则232

5.3 背景场中的夸克传播子和胶子传播子234

5.3.1 固定点规范234

5.3.2 背景场中的夸克传播子236

5.3.3 背景场中的胶子传播子245

5.4 真空凝聚参量249

5.4.1 几个常用的量纲d≤6真空凝聚参量249

5.4.2 与凝聚参量（ψψ）2相关的几个公式251

5.4.3 非零点真空凝聚参量253

5.5 QCD求和规则259

5.6 强子分布振幅和它们的矩267

5.6.1 强子价夸克分布振幅φ（xi， Q）267

5.6.2 Brodsky-Lepage演化方程270

5.6.3 分布振幅的矩274

5.7 应用背景场方法计算介子分布振幅的矩275

5.7.1 定义两点关联函数275

5.7.2 背景场方法计算关联函数278

5.7.3 强子唯象层次计算关联函数281

5.7.4 应用Borel变换282

5.7.5 数值计算<？n>μ结果283

5.7.6 分布振幅模型284

参考文献286

第6章 QCD因子化&李湘楠289

6.1 红外发散与红外安全289

6.2 深度非弹性散射与共线因子化293

6.3 重整化群与因子化定理的应用303

6.4 κT因子化308

参考文献313

第7章 QCD重求和&李湘楠316

7.1 重求和基本技巧316

7.2 阈重求和与DGLAP方程式323

7.3 κT重求和与BFKL方程式330

7.4 联合重求和与CCFM方程式334

参考文献337

第8章 高能碰撞中的QCD效应&王由凯，朱守华338

8.1 简介338

8.2 例子：标准模型Higgs粒子的产生、衰变与QCD效应339

8.3 实验数据与理论预言直接对比的困难341

8.4 微扰QCD过程343

8.4.1 因子化定理343

8.4.2 红外安全345

8.4.3 固定阶计算345

8.4.4 一圈图计算的程序实现351

8.4.5 簇射354

8.5 软QCD过程357

8.6 蒙特卡罗事例产生子358

8.6.1 利用马尔可夫链对微扰过程的模拟358

8.6.2 匹配问题360

8.6.3 强子化的弦模型360

8.6.4 强子化团簇模型363

8.7 小结364

参考文献364

第9章 QCD重整化能标的设定&吴兴刚，申建明366

9.1 微扰QCD展开与重整化能标的设定问题366

9.2 重整化能标设定方案需满足的自洽条件367

9.3 几种典型的重整化能标设定方案371

9.3.1 FAC方案371

9.3.2 BLM方案373

9.3.3 PMS方案385

9.3.4 PMC方案392

9.4 基于重整化群不变性的讨论399

9.5 PMC应用举例402

9.5.1 正负电子湮灭比值Re＋e-（Q）403

9.5.2 Z0玻色子衰变到强子的高阶微扰修正405

9.5.3 Tevatron强子对撞机上顶夸克对的产生408

9.5.4 重夸克和轻子的角分布412

参考文献416

第10章 重夸克对称性和重夸克有效理论&郭新恒418

10.1 重夸克对称性和重夸克有效理论的基本思想418

10.2 mQ→∞ （mQ》AQCD）时的重夸克有效理论420

10.2.1 重夸克有效理论的拉氏量420

10.2.2 重夸克味道和自旋对称性SU（2）f×SU（2）s421

10.2.3 重夸克极限下重味强子弱衰变的跃迁矩阵元423

10.3 重夸克有效理论的1/mQ高阶修正427

10.3.1 计算有效理论的一般步骤427

10.3.2 包含1/mQ展开的一阶修正的重夸克有效理论的推导430

10.4 重味强子的质量谱434

10.5 考虑1/mQ高阶修正的重味强子跃迁矩阵元438

10.6 重夸克有效理论的重整化和辐射修正442

10.6.1 重夸克有效理论的重整化442

10.6.2 重夸克有效理论和QCD的匹配445

10.6.3 几个关于算符辐射修正的例子447

参考文献453

第11章 重味物理和QCD&吕才典455

11.1 重味物理中的CP破坏455

11.1.1 中性B介子系统458

11.1.2 弱衰变的CP破坏的分类461

11.2 B介子非轻子衰变的QCD计算方法简介467

11.2.1 6夸克衰变的有效哈密顿量468

11.2.2 朴素和推广的因子化方法471

11.3 QCD因子化方法474

11.3.1 辐射修正476

11.3.2 1/mb幂次修正478

11.4 微扰QCD因子化方法481

11.4.1 B→γlv衰变的因子化证明483

11.4.2 B→π形状因子489

11.4.3 B介子两体非轻衰变493

11.5 小结497

参考文献498

第12章 软共线有效理论&王伟499

12.1 大能量有效理论中的重到轻形状因子499

12.2 动量积分区域展开502

12.2.1 二维标量粒子的自能修正502

12.2.2 Sudakov因子：无质量粒子的顶点修正505

12.2.3 有质量粒子的顶点修正508

12.3 标量粒子的软共线有效理论510

12.3.1 标量粒子的拉氏量510

12.3.2 有效理论拉氏量与流算符的匹配511

12.3.3 六维时空中的Sudakov因子515

12.4 量子色动力学与软共线有效理论519

12.4.1 幂次分析519

12.4.2 有效拉氏量520

12.4.3 软共线相互作用521

12.4.4 Wilson线与规范不变性522

12.4.5 软共线退耦与因子化定理523

12.4.6 共线反常情况下的因子化525

12.5 软共线有效理论的一些应用526

12.5.1 B→Dπ因子化526

12.5.2 重到轻形状因子分析529

12.5.3 Sudakov因子重求和532

参考文献535

第13章 NRQCD与重夸克偶素物理&马滟青，赵光达538

13.1 重夸克偶素及其性质538

13.2 NRQCD有效理论541

13.2.1 Foldy-Wouthuysen-Tani变换541

13.2.2 NRQCD拉氏量542

13.2.3 速度标度率544

13.2.4 匹配确定Wilson系数546

13.2.5 重夸克偶素在NRQCD中的描述548

13.3 重夸克偶素的湮灭衰变550

13.3.1 色单态模型中ηc的衰变550

13.3.2 湮灭衰变的时空结构551

13.3.3 NRQCD因子化552

13.4 重夸克偶素的高能产生556

13.4.1 拓扑因子化假设556

13.4.2 ψ（2S）超额产生与色八重态机制557

13.4.3 NRQCD因子化的不足与展望558

参考文献560

第14章 热密QCD理论和高能重离子碰撞物理&王新年，丁亨通562

14.1 有限温度场论的介绍562

14.2 格点QCD的应用566

14.2.1 高温高密条件下的格点 QCD567

14.2.2 QCD的热力学性质568

14.2.3 QCD的输运性质573

14.2.4 热密物质中强子的性质575

14.3 QCD的相结构577

14.4 微扰QCD的应用583

14.4.1 喷注淬火583

14.4.2 广义因子化584

14.4.3 双重部分子散射587

14.4.4 虚修正595

14.4.5 修正碎裂函数及部分子能量损失596

14.4.6 QGP中的喷注淬火600

14.4.7 喷注淬火小结605

参考文献605