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刘觉平

王朝百科·作者佚名  2010-02-23
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一、 履历:

1945.12.27 生于中国湖北省汉阳县

国籍 中国

1964.─1970. 在北京大学物理学系学习

1978─1980 武汉大学物理系理论物理专业研究生

1980─1983 德国海德堡大学理论物理研究所攻读理论物理博士学位

1983.2.17 获德国海德堡大学(理论物理学)理学博士学位

1983至今 武汉大学任教

1989至今 聘为武汉大学教授

1986.1.13─17 以中国科学院与高校12人代表团正式成员身份参加了在印度Bangalore举行的第二届亚太地区物理会议。

1988.7.1─8.30 应邀以访问学者身份赴中国科学院高能物理研究所短期工作。

1990.4.1-30, 应邀参加了中国高等科学技术中心举办的“粲粒子与重味物理”工作月,是武汉大学首次参加类似工作月的教师。

1990.6─91.6, 参加了中国科学院理论物理研究所开放中心课题组“标准模型及其发展”的研究。

1991.7─92.7, 参加了中国科学院理论物理研究所开放中心课题组“粒子物理 (BEPC、重味和TeV能量下的物理)”的研究。

1992.10─93.4, 经国家选派,在上海外国语学院出国人员培训部通过英语听力、笔试、作文与口语对话考试后,以高级访问学者身份在德国海得堡大学理论物理研究所访问半年。

1993.10─12, 与德国海堡大学理论物理研究所W. Wetzel教授在武汉大学物理系进行合作科研三个月。

1995.4─7,与德国海堡大学理论物理研究所W. Wetzel教授在武汉大学物理系进行合作科研三个月。

1996.9─10. 与德国海堡大学理论物理研究所W. Wetzel教授在武汉大学物理系与本人进行合作科研三个月。

1996.11.18-29, 应邀参加了中国高等科学技术中心举办的“重夸克与弱衰变”研讨会。

1997.5.21-25, 应邀参加了中国高等科学技术中心举办的“胶球的实验与理论研究”研讨会。

1997.5.8─ 8.6, 经国家选派,在上海外国语学院出国人员培训部通过英语听力、笔试、作文与口语对话考试后,以高级访问学者身份赴德国海得堡大学理论物理研究所同H.G. Dosch教授行合作科研三个月。

1998.5─7., 与德国海堡大学理论物理研究所W. Wetzel教授在武汉大学物理系进行合作科研三个月。

1998.4.27-4.30, 应邀参加了中国高等科学技术中心举办的“与RHIC物理相关的pQCD”研讨会。

1999.4.5-9, 应邀参加了中国高等科学技术中心举办的“基因算法及其在物理、生命科学与

工程中的应用”研讨会。

1999.4.26-30, 应邀参加了中国高等科学技术中心举办的“胶球与新强子态”研讨会。

2001.2.7-9, 应邀参加了中国高等科学技术中心举办的“BES J/Psi物理”研讨会。

2001.5.14-18, 应邀参加了中国高等科学技术中心 举办的“微扰QCD进展(III)”研讨会。

2001.5.31-6.6, 参加了二十一世纪首届味物理国际会议。

2001-现在 自2001年起被评为博士生指导教师。

2002.11.7-2002.12.6,在德国DAAD(德意志学术交流中心)资助下,访问德国海德堡马普核物理研究所(Max-Planck Institut fuer Kernphysik, Heidelberg),同该所教授Hans-Christian Pauli博士开展合作研究。

2002.12.6-2003.2.4,在德国DAAD(德意志学术交流中心)资助下,访问德国Bochum鲁尔大学理论物理研究所II (Institut fuer Theoretische Physik II, Ruhr University,Bochum), 同该所所长终身教授Klaus Goeke博士开展合作研究。

2003.1.8,应德国Bochum海德堡大学理论物理研究所(Institut fuer Theoretische

Physik , Heidelberg University,Heidelberg)所长终身教授Otto Nachtmann博士的邀请,赴该所做学术报告:“The Nucleon Axial Isoscalar Coupling and the First Moments of the Nucleon Spin Structure Functions”。

2004.8.19-24, 作为被邀请的8个专家之一在全国物理学基地《电磁学》与《电动力学》课程教师骨干培训班作题为“狭义相对论与相对论波动方程”报告。

2005.2.28-3.3, 应邀参加了中国高等科学技术中心举办的“新强子态与QCD”研讨会。

2005.4.12-15, 应邀参加了中国高等科学技术中心举办的“非微扰QCD相关的若干问题”研讨会。

自1993.10起享受政府特殊津贴。

二、兼职与学会简况:

1. 1995-2010年 教育部高等学校物理学与天文学教学指导委员会物理学类专业教学指导分委员会委员。

2. 武汉大学校学术委员会委员,武汉大学校物理科学与技术学院学术委员会副主任。

3.中国高能物理学会会员。

4. 2004年在全国第九届电动力学研讨会上被选为全国电动力学研究会理事长。

5. 湖北省及武汉市物理学会会员、理事、常务理事。

6.中国物理学会《大学物理》杂志编委。

7.全国中学生物理竞赛委员会竞赛委员,全国中学生物理竞赛湖北省竞赛委员会主任。

三、主持研究的科学研究基金项目:

1. 1986.1─ 1987.12, 国家自然科学研究基金面上项目:QCD非微扰效应与重子谱,批准号: 850408。

2. 1992.1─ 1994.12, 国家自然科学研究基金面上项目:量子色动力学求和规则与弦动力学,批准号: 19175032。

3. 1995.1─ 1997.12, 国家自然科学研究基金面上项目:非微扰势、求和规则与QCD大距离动力学,批准号: 19475029。

4. 2001.1─ 2003.12 国家自然科学研究基金面上项目:J/Psi辐射衰变中胶球信息的理论与实验研究,批准号: 10075036。

5. 2002.1─2004.12, 北京正负电子对撞机改进与未来发展P&R课题:QCD求和规则中的强子波函数与J/Psi衰变的研究。

6. 1999.1─现在, BES国际合作组合作研究。

五、论著简介:

已在国内外著名杂志上发表论文百余篇,代表性的论文列举如下:

1.Jueping Liu, Application of QCD sum rules to the resonance Lambda(1405), Z.Phys., C22, (1984)171.

2. Jueping Liu, The n-p mass ratio in QCD sum rules, in Proceedings of the Second Asia-Pacific Physics Conference, ed. Chandraskhar, World Scientific Publishing Co Pte Ltd., (1987)229.

3. Jueping Liu, Yaping Jin and Ze Jiang, The three-gluon condensates at finite (low) temperature, Z. Phys., C59, (1993)313.

4. Jueping Liu and Dunhuan Liu, The leading quark mass corrections to the QCD sum rules for the scalar glueball, J. Phys., G19, (1993)373.

5. Liu Jueping and Jiang Ze, The nucleon axial isospin coupling in quantum chromodynamics sum rules, Phys. Lett., B34, (1994)213.

6. Jueping Liu and Hanwen Huang, Non-perturbative corrections to the perturbative quark potentials, Phys. Rev. D49, (1994)3474.

7. Jueping Liu, Reproduction of the nucleon spin experimental data from the improved Ellis-Jaffe sum rules, Mod. Phys. Lett. A10, No.23,(1995)1667.

8. Jueping Liu and Pingxiong Yang, Temperature dependence of three-gluon condensates in the instanton medium, J. of Phys., G21, (1995)751.

9. Ming Xiao, Zhizhan Zhu, Jueping Liu(being responsible in Mathematics) and Chu Yu Zhang, Prediction of Recognition Sites of Classical Swine Fever Virus Genomic Replication with Information Analysis, Molecular Biology, Vol. 36, (2002)48.

10. LIU Jueping, Multiple Pole Solutions of the Modified Nonlinear Schroedinger Equation, Commun. Theor. Phys., vol.20, (1993)65.

11. Ran Yu, Jueping Liu and Kai Zhu, Off-shell photon light-cone transverse wave function at leading twist, Chin. Phys. Lett.Vol.22, (2005) 2515.

12. Ran Yu, Jueping Liu and Kai Zhu, Off-shell photon light-cone wave functions of odd chirality in the effective low-energy theory, Phys.Rev.D 73, (2006) 045002.

13. Ran Yu, Jueping Liu and Kai Zhu, Off-shell photon light-cone wave functions with odd chirality, Eur. Phys. J.A, (2006)DOI10.1140, i2005-10284-x.

14. Kai Zhu, Jueping Liu and Ran Yu, Off-shell photon longitudinal light-cone wave function in the low-energy effective theory of QCD, Chin. Phys. Lett. Vol.23, (2006) 1128

15. Kai Zhu, Jueping Liu and Ran Yu, Off-shell photon longitudinal light-cone wave function at leading twist, Int.J. M. Vol.15, (2006) 1

16.Zhang Zhen-Yu, Liu Jue-ping, Stabilization and Consistency of Subtracted and Unsubtracted QCD Sum Rules for 0++ Scalar Glueball, Chin. Phys. Lett. (2006)23,2920.

17. Zhang Sheng-Xi, Zhang Zhen-Yu, and Liu Jue-ping, Finite-Width Correction to Form Factors of Transition, Chin. Phys. Lett. (2006)23,2387.

18. Zhang Zhen-Yu, Zhang Sheng-Xi, and Liu Jue-ping, Form Factors of and Transitions from the finite-width light-cone local QCD sum rules, Int. J. M. Phys. E15, (2006)1115.

19. 刘觉平,普通高等教育“十五”国家规划教材:电动力学,北京:高等教育出版社,2004年。

20.刘觉平,入选普通高等教育“十一五”国家级规划教材:量子力学,北京:高等教育出版社。

六、研究简况:

所从事的研究领域是理论物理,主要研究方向是粒子物理与量子场论,也涉及理论生物物理。

特别地,我和我的研究生们的主要兴趣在于探究量子色动力学的非微扰效应。

首次构造了由五夸克场构成的重子流算符,得到了超子Lambda(1405)量子色动力学求和规则,导致了与K-N散射实验一致的明晰结果。

提出并应用所谓“全导数算符”进一步改进了原有结果,并证明:一旦得到普通流算符的两点函数,便可立即写出该算符与相应的全导数算符的最佳组合的两点函数。由于“全导数算符”法可大大压低激发态与连续谱的贡献,它实际上是对至今为止几乎所有重子求和规则的一种改进。

提出必须考虑强作用的影响,来解决质子--中子质量差这个经典难题,从而导出了关于质子质量、质子--中子质量比及最佳观察点的量子色动力学(QCD)求和规则,得到了与实验相符的理论结果和清晰的物理图象:核子质量的正确标度主要由夸克凝聚决定,n-p质量差则主要源于u-d夸克质量差。

为了探索物理学的未知领域--例如QCD特有的预言--胶球是否存在,计算了夸克质量对O^{++}标胶球的QCD求和规则的领头阶修正;将QCD低能定理推广至包括夸克质量领头阶修正的情形,得到了在夸克质量有限时两点函数在Q^2=0处的信息;利用具有正确阈性状的Breit-Wigner形式得到了包括介子有限质量动力学效应的有限宽度共振态的谱函数的一般形式;在两种形式的求和规则(高斯-Weierstrass有限能量求和规则和拉普拉斯型求和规则)中预言了两胶子O^{++}标胶球的质量与宽度。

用群论方法严格导出了三胶子1^{--}矢量守恒流算符与三胶子1^{-+}矢量非守恒流算符的一般形式,得到了三胶子1^{--}矢胶球、三胶子1^{-+}矢胶球和三胶子O^{++}标胶球质量的求和规则。所预言的矢胶球质量,与采用强耦合波函数的格点规范计算结果一致,最近已得到BEPC实验的初步支持。所预言的三胶子标标球质量,与袋模型的估计一致。

在夸克-反夸克束缚态模型中用QCD求和规则研究了O^{++}的轻标介子f_0(975)、a_0(980)与S^*(980),得到了其质量在主导级近似下的值, 与实验数据相符。

计算了三胶子凝聚对rho介子在有限温度下的QCD求和规则的贡献,进而在弦模型中研究了rho介子的特性对温度的依赖性;发现表征rho介子特性的一些特性参量当温度接近临介温度时(即120--200MeV之间)变化显著,为夸克--胶子等离子体相变提供了实验信息。

从规范不变的夸克传播子出发,计算了轻夸克凝聚值;继而用相对于背景场泛函泰勒展开法将QCD描述为背景场理论形式,求解了算符形式下的费米格林函数方程,导出了决定夸克凝聚的自洽方程,从而对于夸克质量为任意值的情形计算了夸克凝聚,结果与QCD求和规则的经验值符合。

在局域QCD求和规则框架中提出了将QCD渐近端与禁闭端的动力学联系起来的方法,由此模型无关地得到了零温下胶子凝聚满足的关系,从而定出了量纲为8的胶子凝聚的值。还用有限温度下SU(N)杨-米斯尔理论中稀薄瞬子媒质的巨正则系综配分函数,在低温近似下导出了纯色磁型和色电磁混合型三胶子凝聚与温度的依赖关系。进而将结果推广到瞬子间具有相互作用及干涉效应的无序瞬子媒质和全温度范围,得到了关于电型两胶子凝聚与磁型两胶子凝聚的干涉部分、三胶子凝聚的非干涉部分与干涉部分的明晰表达式。当考虑费米子动力学效应后发现,胶子凝聚随温度和夸克味数的增加而很快衰减, 对于N_f=3,胶子凝聚消失的温度约为200MeV, 这与格点规范理论的估计一致。

用散射矩阵的么正展开法计算了胶子凝聚与夸克凝聚对微扰QCD夸克互作用势的非微扰修正,其中不仅包括由非微扰传播子,也包括非微扰顶点所引起的贡献,并将结果推广到相对论情形。不仅自然出现了线性势、汤川势,还发现了立方势以及一些新形式的相互作用项。

在忽略了奇夸克效应的近似下计算了三胶子凝聚对于质子同位旋标量轴矢流耦合常数g_A^S的求和规则的影响;将带有QCD修正的夸克模型与QCD求和规则相结合,考察了质子内奇夸克自由度对g^S_A的影响;在修正的Ellis-Jaffe求和规则框架中研究了质子自旋结构函数,得到了决定该求和规则的Lambda参数为lambda (Q^2=10.7GeV^2)=0.4pm0.6;由此导出的核子自旋结构函数的一阶矩,与实验数据相符。通过对质子、中子和氘核的自旋结构函数实验数据的统一分析,证实了它们与改进了的Ellis-Jaffe求和规则是相容的。同时, 提出了关于质子自旋结构的求和规则,

考察了质子的自旋结构, 发现质子内胶子自由度对自旋的贡献很重要。

用群论方法分析探讨了重子五夸克波函数的五种可能形式,利用质子和中子的磁矩数据定出了低能核子内三夸克组分与五夸克组分之间的相对权重;进一步估算了处于高能激发态的核子内三夸克组分与五夸克组分之间的相对权重。结果表明: 五夸克组分在低能核子内仅提供波函数的一个微小修正,但在高能核子激发态内 却与三夸克组分同等重要;以此初步估计的质子自旋结构与实验数据基本相符。

在非相对论近似(即1/M展开)下构造了能计及负能态贡献的BS波函数,由此导出了用于研究强子束缚态的完全BS径向方程并计算了介子谱。完成了三夸克互作用势的场论计算,初步研究了我们所计算出的三夸克互作用势对于重子谱的影响。

证明了胶子动力学的全部信息都包含在Wilson圈中,并由Wilson圈导出了具有等效质量的组分胶子束缚态的BS方程及相互作用核,进而在非相对论展开中导出了组分 胶子间的自旋无关势与自旋有关势。

为了尝试去掉原QCD微扰理论中的Infrared renormalon problem,我们改进了Cornwall等提出的有质量的非阿贝尔规范理论(使之具有么正性),并由此计算了有限胶子等效质量对重夸克偶素衰变过程(包括^1S_0rightarrowgg、^3S_1rightarrow ggg和^3S_1rightarrow gamma gg)的影响,得到了同时考虑动力学修正与相空间修正后衰变宽度的一般公式。通过分析e^+e^-湮灭过程以及

关于标胶球流的求和规则,得到了关于胶子等效质量与两胶子凝聚相连系的表达式和数值估计。

基于变分微扰论, 通过标度变换,将具有胶子背景场的QCD的格林函数按一个总小于1 的合适参数进行展开,提出了一种同时适合于高能区与中低能区的新的微扰展开方法,并给出了相应的费曼规则。

为了取得处理有质量的非阿贝尔规范理论的经验,我们还考察了轻子与中性弱规范子即Z^0粒子的散射过程,以及轻子与荷电弱规范子即W^{pm}粒子的散射过程,这些过程至今还没有被计算过。结果表明,在最低阶近似中,理论的非阿贝尔动力学的贡献在与中性弱规范子的散射过程中为零,而在与荷电弱规范子的散射过程中却比理论的阿贝尔动力学的贡献大得多。

作为构造夸克--轻子统一理论的尝试,研究并提出了一个SU(7) times SU(7)亚夸克模型,它满足tHooft反常匹配条件与退耦条件并自然含有四代夸克与轻子,经适当的动力学对称性破缺手续可得到与实验相符的粒子谱,且没有“质子衰变”的常见“弊端”。

研究了光纤中光孤子通讯技术方面起重要作用的带修正项的非线性薛定鄂方程的解法,发现了一类新型的孤子解--多重极点孤子解。

在继续用这一处于场论层次上基本理论框架来处理问题的同时,近来我们对于量子色动力学Light-cone求和规则中的一种重要的非微扰客体即所谓light-cone光子波函数,开展了深入研究,这种研究对于研究强子的辐射衰变起着关键性的作用。我们对于直至扭度为4的light-cone光子分布振幅进行了Lorentz分解,证明了具有两个组分粒子的光子波函数的分类确实与rho介子Light-cone波函数类似,仅在如何定义标量波函数的耦合常数这一点上有一点微小的差别。在我们分类方案中,一个特别值得重视的特点是:当光子的动量逐渐从离壳变为在壳时,仅仅那些物理的耦合常数(即扭度为2的横光子的耦合常数与扭度为2与3混合而成的另一横光子的耦合常数)不为零,其余的波函数的耦合常数均自动消失为零。(当然,我们限于考虑扭度不高于4的两组分子的光子波函数)。这对于我们在实践中正确理解虚光子与实光子是非常重要的。

我们对于如何在量子色动力学的理论计算中如何计入瞬子效应的问题非常感兴趣。实际上,近来我们已发展了一种系统的框架,在此框架中,计入瞬子效应的方式在理论上不存在通常的Doubling等的不自恰之处,且与Lattice的模拟计算相合。

 
 
 
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