Введение. 
Динамика кварков в метрике барионов и структура ядра

Модели квантовой хромодинамики в плоской метрике широко используется для моделирования адронов и атомных ядер [1−5]. В работе [6] сформулирована модель метрики адронов, удовлетворяющая основным требованиям физики элементарных частиц и космологии. В работе [7] рассмотрена динамика кварков в метрике [6] с векторным полем Янга-Миллса. Получены результаты по магнитным моментам барионов, согласующиеся с экспериментом с высокой точностью. В настоящей работе рассмотрено применение модели динамики кварков к моделированию магнитных моментов и энергии связи нуклонов в ядре дейтерия в скалярном поле.

Основные уравнения модели метрики адронов

элементарный частица адрон Рассмотрим центрально-симметричную метрику вида [6−8].

Здесь — метрический тензор пространства Минковского сигнатуры (- + + +), — гауссова кривизна квадратичной формы, Функция определяется путем решения уравнений Янга-Миллса [8]. Всюду, где не оговорено, используется система единиц, в которой .

Среди всех решений уравнений Янга-Миллса, в случае метрики (1), есть такое, которое выражается через эллиптическую функцию Вейерштрасса [8]. В этом случае уравнения модели приводятся к виду [6]:

(2).

Здесь обозначено: — инварианты функции Вейерштрасса, причем; - свободный параметр, связанный с выбором начал координат; - тензор энергии-импульса материи. Отметим, что в этих обозначениях уравнения Эйнштейна имеют вид.

— тензор Риччи.

Положим, тогда полупериоды функции Вейерштрасса определяются в виде. Отметим, что вычисление полупериодов и построение 3D изображений осуществлялось с использованием системы Wolfram Mathematica 9.0 [9].

В метрике (2) можно определить дефект решетки типа пузыря. В области пузыря считаем, что, а во внешней области решение зададим в виде (2), имеем На границах пузыря непрерывна функция и ее первая производная, В частном случае решетки с инвариантами заданными в виде, находим первый ноль и соответствующее значение параметра метрики. Отметим, что метрика во внутренней области пузыря является трехмерной, поскольку не содержит радиальной координаты. Действительно, используя уравнения (1) и (4), находим Аналогично строится решение для других корней второго уравнения (5). Все эти решения отличаются только размером пузыря, тогда как значение параметра не меняется.

Всякий пузырь можно вывернуть наизнанку, просто изменив на противоположные неравенства (4). В этом случае можно до определить метрику во внешней области пузыря, используя решение первого уравнения (2), так, чтобы метрика внешнего пространства совпала с метрикой нашей Вселенной [6]. Наконец, третий тип частиц можно составить как комбинацию двух первых, в результате возникает пузырь, ограниченный оболочкой конечной толщины.

Преобразуем метрику (6) к стандартному виду. Для этого умножим обе части выражения (6) на постоянное число и введем новые переменные, отличающиеся от старых переменных на постоянный множитель, в результате находим Метрика (7) использовалась для моделирования структуры барионов [7], в том числе протона и нейтрона.