Περίληψη:

Αφού κάνουμε μια εισαγωγή στις βασικές έννοιες της Κβαντικής Χρωμοδυναμικής στο πλέγμα, στη συνέχεια θα παρουσιάσουμε πρόσφατα αποτελέσματα που αφορούν στον υπολογισμό των (ηλεκτρομαγνητικών) παραγόντων μορφής τόσο για το βαρυόνιο Ω- όσο και για την ηλεκτρομαγνητική μετάπτωση του νοουκλεονίου σε βαρυόνιο  Δ (γ* Ν → Δ). Οι υπολογισμοί αυτοί έγιναν μέσα στα πλαίσια της κβαντικής χρωμοδυναμικής στο πλέγμα  και υλοποιήθηκαν με τη βοήθεια υπερ-υπολογιστικών συστάδων τόσο στο Ινστιτούτο Κύπρου (Ικυ), οσο και στο Εθνικό Κέντρο Ενέργειας και Υπολογιστικής Επιστήμης των ΗΠΑ (NERSC).   

Οι  παράγοντες  μορφής  αποτελούν σημαντικά εργαλεία για τη μελέτη της  δομής των αδρονίων, αφού μπορούν για παράδειγμα,  να μας δώσουν πληροφορίες για το (πυρηνικό) σχήμα,  το μέγεθος και την κατανομή του ηλεκτρικού φορτίου των αδρονίων. Συγκεκριμένα για το βαρυόνιο Ω-, το οποίο αποτελείται από τρια s-κουαρκ σθένους  και  είναι σχετικά σταθερό σε σχέση με τα υπόλοιπα μέλη της της βαρυονικής δεκαπλέτας, έχουμε ακριβείς πειραματικές μετρήσεις της μαγνητικής διπολικής του ροπής (μΩ =-2.02(5), PDG). Οι μετρήσεις αυτές  μπορούν να συγκριθούν με ανάλογες μετρήσεις που προκύπτουν μέσα από προσομοιώσεις της κβαντικής χρωμοδυναμικής στο πλέγμα.  Έχουμε υπολογίσει, για πρώτη φορά στο πλέγμα, τους ηλεκτρομαγνητικούς παράγοντες μορφής του Ω-, από τους οποίους υπολογίζονται η μαγνητική διπολική ροπή μΩ  καθώς επίσης και οι  ακτίνες (rms)   <r2E0>, <r2M1>.  Επιπλέον, ιδιαίτερη έμφαση δίδεται στην εξαγωγή του “ασθενούς” ηλεκτρικού τετραπολικού παράγοντα μορφής του Ω-, ο οποίος είναι πολύ δύσκολο να μετρηθεί πειραματικά.  Όσον αφορά την ηλεκτρομαγνητική μετάπτωση του νουκελονίου Ν σε βαρυόνιο Δ, για την εξαγωγή των παραγόντων μορφής χρησιμοποιήθηκε η τεχνική  “coherent-sink”  που επιτρέπει τον πολλαπλασιασμό των στατιστικών δεδομένων, κάτι το οποίο απαιτείται για τον ακριβή υπολογισμό των “ασθενών” ηλεκτρομαγνητικών παραγόντων μορφής της μετάπτωσης. Με τη βοήθεια της προαναφερθείσας τεχνικής καταφέραμε να υπολογίσουμε τους “ασθενείς” ηλεκτρομαγνητικούς τετραπολικούς παράγοντες μορφής και να επιβεβαιώσουμε τη μη-μηδενική τους τιμή. Στη συνέχεια υπολογίσαμε, τους από φαινομενολογικής απόψεως χρήσιμους και πειραματικά μετρηθέντες λόγους REM  (RSM),  ανάμεσα στον “ασθενή” ηλεκτρικό τετραπολικό παράγοντα μορφής GE2 (τετραπολικό παράγοντα μορφής Coulomb GC2) και στον “επικρατών” μαγνητικό διπολικό παράγοντα  GM1. Να σημειωθεί ότι αν και  από τις προσομοιώσεις στο πλέγμα επιβεβαιώνεται η μη-μηδενική τιμή στα τετραπολικά πλάτη, γεγονός που καταδεικνύει  παραμόρφωση στο σύστημα Ν-Δ, εν τούτοις  υπάρχει μια σχετική ποσοτική διαφωνία με τα πειραματικά δεδομένα. Η διαφωνία αναμένεται να εξομαλυνθεί μόλις οι προσομοιώσεις στο πλέγμα καταφέρουν να πλησιάσουν σε σχετικά ελαφρότερη μάζα πιονίου.

Τέλος, να σημειωθεί ότι οι υπολογισμοί στο πλέγμα έγιναν  με τη χρήση δυναμικών φερμιονικών πεδίων  (Nf  = 2+1)  Domain Wall που αντιστοιχούν σε μάζες πιονίων 350, 330 και 297 MeV, αντίστοιχα.